Mi is az az égimechanika?
2013/10/10 15:05
1276 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.

Az emberiség történetének egyik nagyon fontos korszaka kezdődött akkor, amikor felismerték, hogy az égitestek mozgása leírható törvényekkel, segítségükkel bizonyos jelenségek kiszámíthatóak, megjósolhatóak.

Már az ókori görögök is rájöttek, hogy a bolygók látszólag bonyolult mozgásaiban vannak szabályos ismétlődések, van valami törvényszerűség. Azonban a geocentrikus szemlélet megakadályozta őket a valódi törvényszerűségek megtalálásában, az általuk alkotott geometriai rendszerek nagyon bonyolultak voltak.

Kepler, megszabadulva a geocentrikus világkép terhétől, az égitestek mozgásának törvényszerűségeit kereste. A heliocentrikus világképre támaszkodott, amikor a róla elnevezett három törvényt megalkotta. A Naprendszerben a törvények nagyon jól használhatóak, igaz, a mozgások valódi okát még nem ismerte fel.

Az égimechanika fundamentuma a Newton által megalkotott általános tömegvonzás törvénye. Ez az első olyan törvény, amely a Naprendszeren kívül is érvényes.

ptolemysystem

Newton a következő problémára kereste a választ: a magára hagyott test szabadon esik a Föld középpontja felé, a Hold kering a Föld körül, de ahhoz, hogy a pályáján maradhasson, a Föld felé kell esnie, ellenkező esetben érintő irányban folytatná a pályáját. Az már ismert volt, hogy a szabadon eső test gyorsulása 9,81 m/s2.

Newton merész elképzelése az volt, hogy a szabadon eső kőre és a keringő Holdra ugyanaz az erő hat. Az a sejtés is megfogalmazódott már benne, hogy a szabadon eső test gyorsulása a Föld középpontjától számított távolság négyzetével fordítottan arányos.

Hogy lehet a két sejtésből törvény?

Ahhoz, hogy a hipotézisből törvény legyen, mindezt számításokkal is igazolni kellett Newtonnak. A számításokhoz szükséges adatok viszont vagy hibásak voltak, vagy nem is tudták őket. Például a Föld átmérőjéről azt gondolták, hogy kevesebb, mint 11 000 km. Ezzel a rossz értékkel számolt Newton, így nem is kaphatott pontos értékeket, így hosszabb ideig nem is foglalkozott a témával.

Egy új mérés eredménye az volt, hogy a Föd átmérője 12 500 km-nél nagyobb. Ebből következik, hogy a Föld-Hold távolság a Föld sugarának 60 szorosa. Newton a Hold pályájának alakjából azt is kiszámolta, hogy a Holdnak másodpercenként 1,3 millimétert kell esnie a Föld irányába. Ez éppen 3600-szor kevesebb, mint a szabadon eső test által megtett út! (4905 mm : (60*60)= 1,3 mm)

Ez már bizonyítja azt, hogy az égitestek mozgására és a szabadesésre is ugyanaz a törvény vonatkozik!

Ezen törvény megalkotásával az égi jelenségek pontosan számíthatóvá váltak. Az eddig égi jelként mozgó üstökösről is kiderült, hogy mozgásuk leírható a Newton által leírt törvénnyel. Miután az égitestek mozgását sikerült megismerni, a régi krónikákban, legendákban olvasható fogyatkozások és jelenségek dátumai is kiszámíthatóak lettek, és ez segített a történészeknek rendet tenni az összekuszálódott időben.

newton

Egy tudománytörténeti érdekesség

Egy sajátos tudománytörténeti érdekesség is segít abban, hogy megértsük a törvény felfedezésének jelentőségét. Le Verrier francia csillagász 1846-ban az Uránusz mozgásában látható rendellenességek segítségével nagyon pontosan tudta meghatározni a zavar okát. Ez az ok az addig ismeretlen Neptunusz bolygó volt. A számolás annyira pontos volt, hogy ennek alapján Johann Galle német csillagász mindössze félórás kereséssel az új bolygót meg is találta.

További érdekes oldalak

Zsigó Zsolt cikke

Csoportot ajánlunk

Kapcsolódó oldalak

Scientix A természettudományos oktatás közössége
All you need is code Minden a kódolás tanulásáról
A National Geographic A National Geographic honlapja.
Interpress Magazin Az IPM honlapja archívummal
Világtudomány.hu A magyar és nemzetközi tudományos élet hírei
Űr világ Asztronautikai hírportál