Cazibə qüvvəsi

Vikipediya, açıq ensiklopediya
Keçid et: naviqasiya, axtar
Cazibə qüvvəsi
Newton apple tree hg clr.gif
NewtonsLawOfUniversalGravitation.svg
Müəllifi İsaak Nyuton
Elm Fizika

Cazibə qüvvəsi, qravitasiya qüvvəsi və ya sadəcə cazibə (lit. gravitas "ağırlıq" deməkdir) [1] obyektlərin bir birinə cəzb edilməsini bildirən təbii fenomendir[2]fizikada təbiətin dörd fundamental qüvvələrindən biridir (başqalar güclü, elektromaqnit, zəif qüvvələr olmaqla). Cazibənin qarşılıqlı təsiri cazibə sahəsi vasitasilə yayılır və öz zəif olmağından elementar zərrəcik fizikasında nəzərə alınmır.[3] Yerin cazibə qüvvəsi nəticəsində cismlər yer tərəfindən cəzb edilir. Bu qüvvə həm də yerin və başqa planetlərin trayektoriyasını təyin edir və bununla astronomiyada böyük rol oynayır. Müasir fizika cazibəyə ümumi nisbilik nəzəriyyəsi çərçivəsində yanaşır, yəni fəza-zamanın əyriliyinə kimi. Nyutonun nəzəriyyəsi cazibəni qüvvə kimi hesab edir[4], və daha asan Nyutonun ümumdünya cazibə qanunu çoxlu hesablamalarda təqrib qiymətləri tapmaq üçün istifadə olunur.

Yaranmasına dair[redaktə]

Qədim hind müəllifləri sərbəst düşməni artıq cismin kütləsi ilə mütənasib olan və yerin mərkəzinə yönəlmiş qüvvə ilə izah etmişlər.Aristotel yeri bütün cismləri özünə cəlb edən cism kimi təsvir etmişdir. Fars astronomu Məhəmməd ibn Musa İX əsrdə fəza cismlərinin hərkətini casibə qüvvəsi ilə izah etmişdir. Əl-Biruni Xİ əsrdə hind dilində olan materialları ərəb dilinə çevirir. Xİİ əsrdə fars alimi Əl Xəzini yerin cazibə qüvvəsini cismlə yer arasında olan məsafədən, kütlələr arasındakı fərqdən asılı olduğunu söyləmişdir. XVİ əsrdə Qalileo Qaliley cismin sərbəst düşməsini bərabərsürətli hərəkət adlandırıb, kütlədən asılı olmadığını təsvir edir. İngilis alimi Robert Huk (Robert Hooke) 1670-ci ildə cazibə qüvvəsini cismin xassələrindən və onlar arasındakı məsafədən asılı olmasını sınaqlarla göstərmişdir.

Ilk dəfə yerin cazibəq üvvəsini riyazi şəkildə təsvir etməyə çalışan İsaak Nyuton olmuşdur. Onun təsvir etdiyi Nyuton qravitasiya nəzəriyyəsi astronomiyada tətbiq oluna biləcək ilk nəzəriyyə idi. XX əsrin əvvəlinə qədər bu sahədə bir çox nəzəriyyələr yaransada onlar sonradan yaranan Eynşteyn nəzəriyyəsi tərəfindən sıxışdırılmışdır.

1916-cı ildə Albert Eynşteyn tərəfindən işlənmiş nisbilik nəzəriyyəsində qravitasiya fəza vaxtının həndəsi xassələrindən asılı olaraq verilir. Bu fəza verilmiş enerjiyə uyğun olaraq əyilir. Nyutonun təklif etdiyi qravitasiya qüvvəsi isə bunun sərhəd halı kimi baxılır.

Nyuton qravitasiya qüvvəsi[redaktə]

Nyuton qravitasiya qanununa əsasən kütlələri mM olan iki cism bir-birini onların kütlələri ilə düz və arasındakı məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasib olan \mathbf F(\mathbf r) qüvvəsi ilə cəzb edirlər. Cazibə qüvvəsi bu halda belə hesablanır:

\mathbf F(\mathbf r) = -\frac{G M m}{r^2}\frac{\mathbf r}{r},

burada G qravitasiya sabitidir =  6{,}673 \cdot 10^{-11} м³/(кг с²). Onu qravitasiya tərəzisi ilə təyin etmək olar.

Puasson asılılığını həll etməklə istənilən paylanmış kütlə üçün \rho(\mathbf r). qravitasiya potensialını \Phi(\mathbf r) tapmaq olur:

\Delta \Phi(\mathbf r)= 4 \pi G \rho(\mathbf r)

nəticədə bu düsturla qravitasiya sahəsi təyin edilir:

\mathbf F(\mathbf r)=-m \nabla\Phi(\mathbf r)

Elektrodinamikada elektrik sahəsi Qauss qanunu ilə təyin edilə bildiyi kimi, burada da bu üsulla verilmiş kütlə paylanması üçün qravitasiya təcilini \mathbf g(\mathbf r) tapmaq mümkündür:

\oint_A \vec g(\vec r) \; \mathrm d \vec A= - 4 \pi G M,

və ya kütlə paylanmasının ümumi forması üçün differensiallamaqla:

\nabla \cdot \mathbf g(\mathbf r) = -4 \pi G \rho(\mathbf r).

Cazibə qüvvəsi yer və günəş arasında vakum vasitəsilə təsir edir. Klassik qravitasiya nəzəriyyəsində qəbul eidlir ki, sahənin dəyişməsi kütlələrin hərəkətinin təsirini nəzərə almadan paylanırlar. Kütlə cismi təşkil edən maddənin miqdarıdır və cismin ətalət ölçüsüdür.Kütlə hesabına cismin ətrafında qravitasiya sahəsi yaranır və bu sahəyə gətirilmiş istənilən cismə cazibə qüvvəsi təsir edir.Hər bir cismin ətrafında yaratdığı cazibə sahəsi qravitasiya sahəsinin intensivliyi adlanan fiziki kəmiyyətlə xarakterizə oolunur və o cismin kütləsi ilə mütənasibdir. Buna görə bəzən kütləni qravitasiya yükü də adlandırırlar. Məsələn Yer kürəsinin öz səthində yaratdığı sahənin intensivliyi g=G.M/R2=9.81N/kq-dır.Burada g-qravitasiya sahəsinin intensivliyi , G-qravitasiya sabiti,M-Yer kürəsinin kütləsi,R-Yerin radiusudur.Düsturdan göründüyü kimi qravitasiya sahəsini intensivliyi onu yaradan cismin kütləsi ilə düz cismin mərkəzindən olan məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasibdir.

İstinadlar[redaktə]

  1. Словарь Иностранных Слов, Русский Язык, 1990, стр. 144, ISBN 5-200-01422-0
  2. Does Gravity Travel at the Speed of Light?, UCR Mathematics. 1998. Retrieved 3 July 2008.
  3. Советский Энциклопедический Словарь, изд. Советская Энциклопедия, 1983, стр. 332
  4. [ http://science.howstuffworks.com/environmental/earth/geophysics/question232.htm Layton, Julia, "HowStuffWorks.com" 01 April 2000