Fizyka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
 Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Fizyka > Wielkie wykłady - Boska cząstka 
  Indeks
Wielkie wykłady
Dramatis personae
Niewidoczna piłka
nożna

Pierwszy fizyk cząstek
Interludium A:
Opowieść o dwóch
miastach

Poszukiwania atomu:
mechanicy

Galileusz, Zsa Zsa
Gabor i ja

Kule i pochylnie
Piórko i grosik
Prawda o wieży
Atomy Galileusza
Akceleratory
i teleskopy

Carl Sagan XVII wieku
Człowiek bez nosa
Mistyk wyjaśnia
Papież do Galileusza:
spadaj

Słoneczna gąbka
Zarządca mennicy
Siła niech będzie
z nami

Ulubione F  Isaaca
Co nas pcha do góry
Tajemnica dwóch mas
Człowiek z dwoma
umlautami

Wielki twórca syntez
Kłopot z grawitacją
Isaac i jego atomy
Dziwne rzeczy
Dalmatyński prorok
Dalsze poszukiwania
atomu: chemicy
i elektrycy

Nagi atom
Interludium B:
Tańczący mistrzowie
wiedzy tajemnej

Akceleratory: one
rozkwaszają atomy,
nieprawdaż?

Interludium C:
Jak w ciągu weekendu
złamaliśmy parzystość
i odkryliśmy Boga

A–tom!
I wreszcie boska
cząstka

Mikroprzestrzeń,
makroprzestrzeń
i czas przed
początkiem czasu

  Źródło
Leon Lederman,
Dick Teresi

BOSKA CZĄSTKA
Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie?

Przełożyła Elżbieta
Kołodziej-Józefowicz


  Tajemnica dwóch mas
 
Tajemnica dwóch mas
 
D
zięki newtonowskiemu prawu powszechnego ciążenia można określić wartośc F  we wszystkich przypadkach, w  których wchodzi w  grę grawitacja. Wspominałem już, że Newton zapisał wzór na F  w  ten sposób, że siła oddziaływania jednego obiektu, powiedzmy Ziemi, na inny, powiedzmy Księżyc, zależy od ilości tworzywa grawitacyjnego zawartego w  Ziemi pomnożonej przez ilość tworzywa grawitacyjnego zawartego w  Księźycu. By wyrazić ilościowo tę doniosłą prawdę, Newton znalazł inny wzór, wokół którego od pewnego czasu krążymy. Wyrażony za pomocą słów przedstawia się on następująco: siła przyciągania grawitacyjnego między dwoma ciałami A  i  B  równa jest pewnej stałej liczbowej (zazwyczaj oznaczanej literą G) pomnożonej przez iloczyn ilości tworzywa w  A  i  ilości tworzywa w  B  oraz podzielonej przez kwadrat odległości między A  i  B. Symbolami wyraża się to tak:
F = G MA × MB /R2.
       Nazwijmy to Wzorem II. Nawet zagorzały wróg wszelkich rachunków musi docenić prostotę tego równania. By je nieco przybliżyć, możemy przyjąć, że A  to Ziemia, B  zaś – Księżyc, choć w  newtonowskim sformułowaniu równanie to odnosi się do wszystkich ciał. Równanie odnoszące się do tego konkretnego układu wygląda następująco:
F = G MZiemi × MKsiężyca /R2.
       Odległość między Ziemią i  Księżycem sięga 400 000 km. Stała G  równa się 6,67 × 10–11 w  jednostkach, które mierzą masy w  kilogramach, a  odległości w  metrach. Ta dokładnie znana wielkość stałej określa siłę oddziaływania grawitacyjnego. Nie musimy zapamiętywać wartości tej stałej ani w  ogóle się nią przejmować. Zauważmy tylko, że 10–11 świadczy o  tym, że jest to bardzo mała liczba. F  nabiera jakiegokolwiek znaczenia tylko wtedy, gdy przynajmniej jedno z  M jest ogromne, tak jak w  przypadku Ziemi. Gdyby okrutny Stwórca mógł uczynić G  równym zeru, życie zniknęłoby dość prędko, Ziemia poszybowałaby w  przestrzeń w  kierunku stycznym do jej dotychczasowego, eliptycznego toru wokół Słońca i  zdecydowanie nie groziłoby nam już globalne ocieplenie.
       Bardzo ciekawą rzeczą jest masa M, którą nazywamy masą grawitacyjną. Mówiłem, że jest ona miarą tworzywa – w  naszym przykładzie tworzywa Ziemi i  Księżyca – które, zgodnie ze wzorem, wytwarza oddziaływanie grawitacyjne. „Chwileczkę – słyszę jęki dochodzące z  tylnych rzędów – mamy teraz dwie masy. Masę m  z  F = ma (Wzór I) i  masę M  w  naszym nowym Wzorze II. No i  co teraz?” Słuszna uwaga, ale to nie jest żadne nieszczęście, tylko wyzwanie.
       Nazwijmy te dwa rodzaje masy dużym M  i  małym m. Duże M  jest miarą materii grawitacyjnej, która przyciąga inne ciała. Małe m  to masa bezwładna, to miara materii przeciwstawiającej się sile i  determinującej wielkość ruchu będącego następstwem tej siły. Są to dwa całkowicie różne atrybuty materii. Newtonowi zawdzięczamy zrozumienie tego, że z  eksperymentów Galileusza (pamiętasz, drogi Czytelniku, Pizę?) i  wielu innych wynika wyraźnie, iż M = m. Tworzywo grawitacyjne jest równoważne masie bezwładnej występującej w  drugim prawie ruchu Newtona.
góra strony
poprzedni fragment następny fragment
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach