সিঁড়ি।  এন্ট্রি গ্রুপ।  উপকরণ।  দরজা.  তালা।  ডিজাইন

সিঁড়ি। এন্ট্রি গ্রুপ। উপকরণ। দরজা. তালা। ডিজাইন

» নিউটনের আকর্ষণ সূত্র। বিপরীত বর্গ আইন। নিউটনের তত্ত্ব সম্পর্কে

নিউটনের আকর্ষণ সূত্র। বিপরীত বর্গ আইন। নিউটনের তত্ত্ব সম্পর্কে

পদার্থবিদদের দ্বারা ক্রমাগত অধ্যয়ন করা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ঘটনাটি হল আন্দোলন। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঘটনা, মেকানিক্সের আইন, থার্মোডাইনামিক এবং কোয়ান্টাম প্রক্রিয়া - এই সব প্রশস্ত পরিসরমহাবিশ্বের টুকরো পদার্থবিদ্যা দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছে। এবং এই সমস্ত প্রক্রিয়া নিচে আসে, এক উপায় বা অন্য, এক জিনিস - থেকে.

সঙ্গে যোগাযোগ

মহাবিশ্বের সবকিছু নড়াচড়া করে। মাধ্যাকর্ষণ শৈশবকাল থেকেই সমস্ত মানুষের জন্য একটি সাধারণ ঘটনা; আমরা আমাদের গ্রহের মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে জন্মগ্রহণ করেছি; এই শারীরিক ঘটনাটি আমাদের দ্বারা গভীরতম স্বজ্ঞাত স্তরে অনুভূত হয় এবং মনে হয়, অধ্যয়নের প্রয়োজনও নেই।

কিন্তু, হায়, প্রশ্ন হল কেন এবং কিভাবে সমস্ত শরীর একে অপরকে আকর্ষণ করে, এখনও পর্যন্ত সম্পূর্ণরূপে প্রকাশ করা হয়নি, যদিও এটি বহুদূর পর্যন্ত অধ্যয়ন করা হয়েছে।

এই প্রবন্ধে আমরা নিউটন - মহাকর্ষের শাস্ত্রীয় তত্ত্ব অনুসারে সার্বজনীন আকর্ষণ কী তা দেখব। যাইহোক, সূত্র এবং উদাহরণে যাওয়ার আগে, আমরা আকর্ষণের সমস্যার সারাংশ সম্পর্কে কথা বলব এবং এটির একটি সংজ্ঞা দেব।

সম্ভবত মাধ্যাকর্ষণ অধ্যয়ন প্রাকৃতিক দর্শনের সূচনা (জিনিসের সারমর্ম বোঝার বিজ্ঞান), সম্ভবত প্রাকৃতিক দর্শনমাধ্যাকর্ষণ সারাংশের প্রশ্নের জন্ম দিয়েছে, কিন্তু, এক বা অন্যভাবে, দেহের মহাকর্ষের প্রশ্ন প্রাচীন গ্রীসে আগ্রহী হয়ে ওঠে.

নড়াচড়াটি শরীরের সংবেদনশীল বৈশিষ্ট্যের সারমর্ম হিসাবে বোঝা হয়েছিল, বা বরং, পর্যবেক্ষক এটি দেখার সময় শরীরটি সরানো হয়েছিল। যদি আমরা একটি ঘটনা পরিমাপ, ওজন বা অনুভব করতে না পারি, তাহলে এর মানে কি এই ঘটনাটির অস্তিত্ব নেই? স্বাভাবিকভাবেই, এর মানে এই নয়। এবং যেহেতু অ্যারিস্টটল এটি বুঝতে পেরেছিলেন, মহাকর্ষের সারাংশের প্রতিফলন শুরু হয়েছিল।

আজ যেমন দেখা যাচ্ছে, বহু শত শত বছর পরে, মাধ্যাকর্ষণ হল শুধুমাত্র মাধ্যাকর্ষণ এবং আমাদের গ্রহের আকর্ষণের ভিত্তি নয়, মহাবিশ্বের উৎপত্তি এবং প্রায় সমস্ত বিদ্যমান প্রাথমিক কণার ভিত্তিও।

আন্দোলনের কাজ

একটি চিন্তা পরীক্ষা পরিচালনা করা যাক. এর ভিতরে নেওয়া যাক বাম হাতছোট বল. এর ডানদিকে একই এক গ্রহণ করা যাক. আসুন সঠিক বলটি ছেড়ে দিন এবং এটি নীচে পড়তে শুরু করবে। বামটি হাতে থাকে, এটি এখনও গতিহীন।

আসুন মানসিকভাবে সময়ের গতি বন্ধ করি। পড়ে যাওয়া ডান বলটি বাতাসে "ঝুলে যায়", বামটি এখনও হাতে থাকে। ডান বলটি চলাচলের "শক্তি" দিয়ে সমৃদ্ধ, বামটি নয়। কিন্তু তাদের মধ্যে গভীর, অর্থপূর্ণ পার্থক্য কি?

কোথায়, পড়ে যাওয়া বলের কোন অংশে লেখা আছে যে এটি সরানো উচিত? এর ভর একই, একই আয়তন। এটিতে একই পরমাণু রয়েছে এবং তারা বিশ্রামে একটি বলের পরমাণু থেকে আলাদা নয়। বল আছে? হ্যাঁ, এটাই সঠিক উত্তর, কিন্তু বল কীভাবে জানবে কী কী সম্ভাব্য শক্তি আছে, কোথায় তা লিপিবদ্ধ আছে?

এরিস্টটল, নিউটন এবং অ্যালবার্ট আইনস্টাইন এই কাজটিই ঠিক করেছিলেন। এবং তিনটি উজ্জ্বল চিন্তাবিদই আংশিকভাবে এই সমস্যাটি নিজেদের জন্য সমাধান করেছেন, কিন্তু আজ এমন অনেকগুলি সমস্যা রয়েছে যার সমাধান প্রয়োজন।

নিউটনের মাধ্যাকর্ষণ

1666 সালে, সর্বশ্রেষ্ঠ ইংরেজ পদার্থবিদ এবং মেকানিক আই. নিউটন একটি আইন আবিষ্কার করেছিলেন যা পরিমাণগতভাবে বল গণনা করতে পারে যার কারণে মহাবিশ্বের সমস্ত পদার্থ একে অপরের দিকে ঝুঁকছে। এই ঘটনাকে সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ বলা হয়। যখন আপনাকে জিজ্ঞাসা করা হয়: "একটি আইন প্রণয়ন করুন সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ", আপনার উত্তর এই মত শোনা উচিত:

বল মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া, দুটি শরীরের আকর্ষণ প্রচার, অবস্থিত এই দেহের ভরের সরাসরি অনুপাতেএবং তাদের মধ্যে দূরত্বের বিপরীত অনুপাতে।

গুরুত্বপূর্ণ !নিউটনের আকর্ষণের সূত্রটি "দূরত্ব" শব্দটি ব্যবহার করে। এই শব্দটি দেহের পৃষ্ঠের মধ্যে দূরত্ব হিসাবে নয়, তাদের মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্রের মধ্যে দূরত্ব হিসাবে বোঝা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, যদি রেডিআই r1 এবং r2 এর দুটি বল একে অপরের উপরে থাকে, তবে তাদের পৃষ্ঠের মধ্যে দূরত্ব শূন্য, তবে একটি আকর্ষণীয় বল রয়েছে। বিষয়টি হল তাদের কেন্দ্রগুলির মধ্যে r1+r2 দূরত্ব শূন্য থেকে আলাদা। মহাজাগতিক স্কেলে, এই স্পষ্টীকরণটি গুরুত্বপূর্ণ নয়, তবে কক্ষপথে থাকা একটি উপগ্রহের জন্য, এই দূরত্বটি আমাদের গ্রহের ব্যাসার্ধের পৃষ্ঠের উপরে উচ্চতার সমান। পৃথিবী এবং চাঁদের মধ্যে দূরত্ব তাদের কেন্দ্রগুলির মধ্যে দূরত্ব হিসাবেও পরিমাপ করা হয়, তাদের পৃষ্ঠতলের নয়।

মাধ্যাকর্ষণ নিয়মের জন্য সূত্রটি নিম্নরূপ:

,

  • F - আকর্ষণ বল,
  • - গণ,
  • r - দূরত্ব,
  • G – মহাকর্ষীয় ধ্রুবক সমান 6.67·10−11 m³/(kg·s²)।

ওজন কি, যদি আমরা শুধু মাধ্যাকর্ষণ শক্তির দিকে তাকাই?

বল একটি ভেক্টর পরিমাণ, কিন্তু সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইনে এটি ঐতিহ্যগতভাবে একটি স্কেলার হিসাবে লেখা হয়। একটি ভেক্টর ছবিতে, আইনটি এরকম দেখাবে:

.

কিন্তু এর অর্থ এই নয় যে বলটি কেন্দ্রগুলির মধ্যে দূরত্বের ঘনকের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। সম্পর্কটিকে এক কেন্দ্র থেকে অন্য কেন্দ্রে নির্দেশিত ইউনিট ভেক্টর হিসাবে বিবেচনা করা উচিত:

.

মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া আইন

ওজন এবং মাধ্যাকর্ষণ

মাধ্যাকর্ষণ আইন বিবেচনা করে, কেউ বুঝতে পারে যে এটি ব্যক্তিগতভাবে আশ্চর্যজনক নয় আমরা পৃথিবীর তুলনায় সূর্যের মাধ্যাকর্ষণ অনেক দুর্বল অনুভব করি. যদিও বৃহদায়তন সূর্যের একটি বিশাল ভর রয়েছে, তবে এটি আমাদের থেকে অনেক দূরে। এটি সূর্য থেকে অনেক দূরে, তবে এটির প্রতি আকৃষ্ট হয়, কারণ এটির ভর রয়েছে। কিভাবে দুটি শরীরের মাধ্যাকর্ষণ শক্তি খুঁজে বের করতে হয়, যথা, কিভাবে সূর্য, পৃথিবী এবং আপনি এবং আমার মহাকর্ষ বল গণনা করতে হয় - আমরা এই সমস্যাটি একটু পরে মোকাবেলা করব।

আমরা যতদূর জানি, মাধ্যাকর্ষণ বল হল:

যেখানে m হল আমাদের ভর, এবং g হল পৃথিবীর অবাধ পতনের ত্বরণ (9.81 m/s 2)।

গুরুত্বপূর্ণ !দুই, তিন, দশ ধরনের আকর্ষণীয় শক্তি নেই। মহাকর্ষই একমাত্র শক্তি যা দেয় পরিমাণগত বৈশিষ্ট্যআকর্ষণ ওজন (P = mg) এবং মহাকর্ষ বল একই জিনিস।

যদি m হল আমাদের ভর, M হল পৃথিবীর ভর, R হল এর ব্যাসার্ধ, তাহলে আমাদের উপর কাজ করছে মহাকর্ষীয় বল সমান:

সুতরাং, যেহেতু F = mg:

.

ভর m কমে গেছে, এবং মুক্ত পতনের ত্বরণের অভিব্যক্তি রয়ে গেছে:

আমরা দেখতে পাচ্ছি, মহাকর্ষের ত্বরণ সত্যিই একটি ধ্রুবক মান, যেহেতু এর সূত্রে ধ্রুবক পরিমাণ রয়েছে - ব্যাসার্ধ, পৃথিবীর ভর এবং মহাকর্ষীয় ধ্রুবক। এই ধ্রুবকগুলির মানগুলিকে প্রতিস্থাপন করে, আমরা নিশ্চিত করব যে অভিকর্ষের ত্বরণ 9.81 m/s 2 এর সমান।

বিভিন্ন অক্ষাংশে, গ্রহের ব্যাসার্ধ সামান্য ভিন্ন, যেহেতু পৃথিবী এখনও একটি নিখুঁত গোলক নয়। এই কারণে, বিশ্বের পৃথক বিন্দুতে বিনামূল্যে পতনের ত্বরণ ভিন্ন।

পৃথিবী ও সূর্যের আকর্ষণে ফিরে আসা যাক। আসুন একটি উদাহরণ দিয়ে প্রমাণ করার চেষ্টা করি পৃথিবীআপনাকে এবং আমাকে সূর্যের চেয়ে শক্তিশালী আকর্ষণ করে।

সুবিধার জন্য, আসুন একজন ব্যক্তির ভর নিই: m = 100 কেজি। তারপর:

  • একজন ব্যক্তি এবং পৃথিবীর মধ্যকার দূরত্ব গ্রহের ব্যাসার্ধের সমান: R = 6.4∙10 6 মি.
  • পৃথিবীর ভর হল: M ≈ 6∙10 24 kg.
  • সূর্যের ভর হল: Mc ≈ 2∙10 30 kg।
  • আমাদের গ্রহ এবং সূর্যের মধ্যে দূরত্ব (সূর্য এবং মানুষের মধ্যে): r=15∙10 10 মি.

মানুষ এবং পৃথিবীর মধ্যে মহাকর্ষীয় আকর্ষণ:

এই ফলাফল ওজনের জন্য সহজ অভিব্যক্তি (P = mg) থেকে বেশ স্পষ্ট।

মানুষ এবং সূর্যের মধ্যে মহাকর্ষীয় আকর্ষণ বল:

আমরা দেখতে পাচ্ছি, আমাদের গ্রহ প্রায় 2000 গুণ বেশি শক্তিশালী আমাদের আকর্ষণ করে।

কিভাবে পৃথিবী এবং সূর্যের মধ্যে আকর্ষণ বল খুঁজে বের করতে? নিম্নলিখিত উপায়ে:

এখন আমরা দেখতে পাচ্ছি যে সূর্য আমাদের গ্রহকে আকর্ষণ করে তার চেয়ে এক বিলিয়ন বিলিয়ন গুণ বেশি শক্তিশালী গ্রহ আপনাকে এবং আমাকে আকর্ষণ করে।

প্রথম পালানোর বেগ

আইজ্যাক নিউটন সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন আবিষ্কার করার পরে, তিনি আগ্রহী হয়ে ওঠেন যে একটি দেহকে কত দ্রুত নিক্ষেপ করতে হবে যাতে এটি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রকে অতিক্রম করে পৃথিবী থেকে চিরতরে চলে যায়।

সত্য, তিনি এটিকে একটু ভিন্নভাবে কল্পনা করেছিলেন, তাঁর উপলব্ধিতে এটি আকাশের দিকে লক্ষ্য করে উল্লম্বভাবে দাঁড়িয়ে থাকা রকেট ছিল না, তবে একটি দেহ যা অনুভূমিকভাবে একটি পাহাড়ের চূড়া থেকে লাফ দিয়েছিল। এটি একটি যৌক্তিক চিত্র ছিল কারণ পাহাড়ের চূড়ায় মাধ্যাকর্ষণ শক্তি কিছুটা কম.

সুতরাং, এভারেস্টের শীর্ষে, অভিকর্ষের ত্বরণ স্বাভাবিক 9.8 m/s 2 হবে না, তবে প্রায় m/s 2 হবে। এই কারণেই সেখানকার বাতাস এত পাতলা, বায়ু কণাগুলি আর মাধ্যাকর্ষণ শক্তির সাথে আবদ্ধ থাকে না যেগুলি পৃষ্ঠে "পড়েছিল"।

পালানোর বেগ কি তা জানার চেষ্টা করা যাক।

প্রথম পালানোর বেগ v1 হল যে গতিতে শরীর পৃথিবীর পৃষ্ঠ (বা অন্য গ্রহ) ছেড়ে যায় এবং একটি বৃত্তাকার কক্ষপথে প্রবেশ করে।

আসুন আমাদের গ্রহের জন্য এই মানের সংখ্যাগত মান খুঁজে বের করার চেষ্টা করি।

একটি বৃত্তাকার কক্ষপথে একটি গ্রহের চারপাশে ঘোরে এমন একটি দেহের জন্য নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রটি লিখুন:

,

যেখানে h হল পৃষ্ঠের উপরে শরীরের উচ্চতা, R হল পৃথিবীর ব্যাসার্ধ।

কক্ষপথে, একটি দেহ কেন্দ্রাতিগ ত্বরণের সাপেক্ষে, এইভাবে:

.

ভর কমে গেছে, আমরা পাই:

,

এই গতিকে প্রথম পালানোর বেগ বলা হয়:

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, পালানোর বেগ শরীরের ভর থেকে একেবারে স্বাধীন। সুতরাং, 7.9 কিমি/সেকেন্ড গতিতে ত্বরান্বিত যে কোনো বস্তু আমাদের গ্রহ ছেড়ে তার কক্ষপথে প্রবেশ করবে।

প্রথম পালানোর বেগ

দ্বিতীয় পালানোর বেগ

যাইহোক, এমনকি প্রথম পালানোর বেগে শরীরকে ত্বরান্বিত করার পরেও, আমরা পৃথিবীর সাথে এর মহাকর্ষীয় সংযোগ সম্পূর্ণভাবে ভেঙে ফেলতে সক্ষম হব না। এই কারণেই আমাদের দ্বিতীয় এস্কেপ বেগ দরকার। এই গতি শরীরে পৌঁছালে গ্রহের মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র ছেড়ে যায়এবং সমস্ত সম্ভাব্য বন্ধ কক্ষপথ।

গুরুত্বপূর্ণ !এটি প্রায়শই ভুলভাবে বিশ্বাস করা হয় যে চাঁদে যাওয়ার জন্য, মহাকাশচারীদের দ্বিতীয় পালানোর গতিতে পৌঁছাতে হয়েছিল, কারণ তাদের প্রথমে গ্রহের মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র থেকে "সংযোগ বিচ্ছিন্ন" করতে হয়েছিল। এটি এমন নয়: পৃথিবী-চাঁদ জুটি পৃথিবীর মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে রয়েছে। তাদের সাধারণ কেন্দ্রমহাকর্ষ পৃথিবীর ভিতরে অবস্থিত।

এই গতি খুঁজে বের করার জন্য, আসুন সমস্যাটিকে একটু ভিন্নভাবে উপস্থাপন করা যাক। ধরা যাক একটি দেহ অসীম থেকে একটি গ্রহে উড়ে যায়। প্রশ্ন: অবতরণ করার সময় পৃষ্ঠে কী গতি পৌঁছাবে (অবশ্যই বায়ুমণ্ডল বিবেচনা না করে)? ঠিক এই গতি শরীর গ্রহ ছেড়ে যেতে হবে.

দ্বিতীয় পালানোর বেগ

আসুন শক্তি সংরক্ষণের আইনটি লিখি:

,

যেখানে সমতার ডানদিকে রয়েছে মহাকর্ষের কাজ: A = Fs।

এটি থেকে আমরা পাই যে দ্বিতীয় পালানোর বেগ সমান:

সুতরাং, দ্বিতীয় পালানোর বেগ প্রথমটির চেয়ে বহুগুণ বেশি:

সার্বজনীন মহাকর্ষের নিয়ম। পদার্থবিদ্যা 9ম শ্রেণী

সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন।

উপসংহার

আমরা শিখেছি যে মহাকর্ষ মহাবিশ্বের প্রধান শক্তি হলেও, এই ঘটনার অনেক কারণ এখনও রহস্য রয়ে গেছে। আমরা নিউটনের সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ শক্তি কী তা শিখেছি, বিভিন্ন সংস্থার জন্য এটি গণনা করতে শিখেছি, এবং মহাকর্ষের সর্বজনীন নিয়মের মতো একটি ঘটনা থেকে অনুসরণ করে এমন কিছু দরকারী ফলাফলও অধ্যয়ন করেছি।

মাধ্যাকর্ষণ আইন

মহাকর্ষ (সর্বজনীন মহাকর্ষ, মহাকর্ষ)(ল্যাটিন গ্র্যাভিটাস থেকে - "মাধ্যাকর্ষণ") - প্রকৃতির একটি দীর্ঘ-পরিসরের মৌলিক মিথস্ক্রিয়া, যা সমস্ত বস্তুগত সংস্থার বিষয়। আধুনিক তথ্য অনুসারে, এটি একটি সার্বজনীন মিথস্ক্রিয়া এই অর্থে যে, অন্য যে কোনও শক্তির বিপরীতে, এটি তাদের ভর নির্বিশেষে ব্যতিক্রম ছাড়াই সমস্ত সংস্থাকে একই ত্বরণ প্রদান করে। প্রধানত মহাকর্ষ মহাজাগতিক স্কেলে একটি সিদ্ধান্তমূলক ভূমিকা পালন করে। মেয়াদ মাধ্যাকর্ষণমহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়নকারী পদার্থবিজ্ঞানের শাখার নাম হিসাবেও ব্যবহৃত হয়। সবচেয়ে সফল আধুনিক শারীরিক তত্ত্বধ্রুপদী পদার্থবিজ্ঞানে, যে তত্ত্বটি মহাকর্ষকে বর্ণনা করে তা হল আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব; মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়ার কোয়ান্টাম তত্ত্ব এখনও নির্মিত হয়নি।

মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া

মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া আমাদের বিশ্বের চারটি মৌলিক মিথস্ক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি। ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের কাঠামোর মধ্যে, মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া বর্ণনা করা হয় সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইননিউটন, যিনি বলেছেন যে ভরের দুটি বস্তুগত বিন্দুর মধ্যে মহাকর্ষীয় আকর্ষণ বল মি 1 এবং মি 2 দূরত্ব দ্বারা পৃথক আর, উভয় ভরের সমানুপাতিক এবং দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক - অর্থাৎ

.

এখানে জি- মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, প্রায় সমান m³/(কেজি s²)। বিয়োগ চিহ্নের অর্থ হল শরীরের উপর ক্রিয়াশীল বল সর্বদা শরীরের দিকে পরিচালিত ব্যাসার্ধ ভেক্টরের দিকে সমান, অর্থাৎ, মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া সর্বদা যে কোনও দেহের আকর্ষণের দিকে পরিচালিত করে।

সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইনটি বিপরীত বর্গক্ষেত্রের আইনের প্রয়োগগুলির মধ্যে একটি, যা বিকিরণের অধ্যয়নের ক্ষেত্রেও ঘটে (উদাহরণস্বরূপ, আলোর চাপ দেখুন), এবং এটি ক্ষেত্রফলের চতুর্মুখী বৃদ্ধির সরাসরি পরিণতি। ক্রমবর্ধমান ব্যাসার্ধ সহ গোলক, যা সমগ্র গোলকের ক্ষেত্রফলের ক্ষেত্রে যেকোন একক ক্ষেত্রফলের অবদানকে দ্বিঘাতক হ্রাসের দিকে নিয়ে যায়।

মহাকাশীয় মেকানিক্সের সবচেয়ে সহজ সমস্যা হল খালি জায়গায় দুটি দেহের মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া। এই সমস্যাটি শেষ পর্যন্ত বিশ্লেষণাত্মকভাবে সমাধান করা হয়; এর সমাধানের ফলাফল প্রায়ই প্রণয়ন করা হয় তিনটি ফর্মকেপলারের আইন।

মিথস্ক্রিয়াকারী সংস্থার সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে কাজটি নাটকীয়ভাবে আরও জটিল হয়ে ওঠে। সুতরাং, ইতিমধ্যে বিখ্যাত তিন-শরীরের সমস্যা (যেমন তিনটি আন্দোলনঅ-শূন্য ভর সহ সংস্থা) বিশ্লেষণাত্মকভাবে সমাধান করা যায় না সাধারণ দৃষ্টিকোণ. একটি সংখ্যাসূচক সমাধানের সাথে, প্রাথমিক অবস্থার তুলনায় সমাধানগুলির অস্থিরতা খুব দ্রুত ঘটে। যখন সৌরজগতে প্রয়োগ করা হয়, তখন এই অস্থিরতা একশো মিলিয়ন বছরের চেয়ে বড় স্কেলে গ্রহের গতির ভবিষ্যদ্বাণী করা অসম্ভব করে তোলে।

কিছু বিশেষ ক্ষেত্রে, এটি একটি আনুমানিক সমাধান খুঁজে বের করা সম্ভব। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ঘটনা হল যখন একটি দেহের ভর অন্যান্য দেহের ভরের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি হয় (উদাহরণ: সৌরজগৎ এবং শনির বলয়ের গতিবিদ্যা)। এই ক্ষেত্রে, প্রথম আনুমানিক হিসাবে, আমরা ধরে নিতে পারি যে আলোক বস্তু একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে না এবং বিশাল দেহের চারপাশে কেপলারিয়ান ট্র্যাজেক্টোরিজ বরাবর চলে। তাদের মধ্যকার মিথস্ক্রিয়াগুলি বিক্ষিপ্ততা তত্ত্বের কাঠামোর মধ্যে বিবেচনা করা যেতে পারে এবং সময়ের সাথে গড় করা যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, অ-তুচ্ছ ঘটনা দেখা দিতে পারে, যেমন অনুরণন, আকর্ষণকারী, বিশৃঙ্খলা ইত্যাদি। একটি ভাল উদাহরনএই ধরনের ঘটনা - শনির বলয়ের অতুচ্ছ কাঠামো।

প্রায় একই ভরের বিপুল সংখ্যক আকর্ষণকারী দেহের একটি সিস্টেমের আচরণ বর্ণনা করার প্রচেষ্টা সত্ত্বেও, গতিশীল বিশৃঙ্খলার ঘটনার কারণে এটি করা যায় না।

শক্তিশালী মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র

শক্তিশালী মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রগুলিতে, আপেক্ষিক গতিতে চললে, সাধারণ আপেক্ষিকতার প্রভাবগুলি উপস্থিত হতে শুরু করে:

  • নিউটনের থেকে মাধ্যাকর্ষণ সূত্রের বিচ্যুতি;
  • মহাকর্ষীয় ব্যাঘাতের প্রচারের সীমাবদ্ধ গতির সাথে যুক্ত সম্ভাবনার বিলম্ব; মহাকর্ষীয় তরঙ্গের চেহারা;
  • অরৈখিকতা প্রভাব: মহাকর্ষীয় তরঙ্গ একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে, তাই শক্তিশালী ক্ষেত্রে তরঙ্গের সুপারপজিশনের নীতিটি আর সত্য হয় না;
  • স্থান-কালের জ্যামিতি পরিবর্তন;
  • কালো গর্তের উত্থান;

মহাকর্ষীয় বিকিরণ

সাধারণ আপেক্ষিকতার একটি গুরুত্বপূর্ণ ভবিষ্যদ্বাণী হল মহাকর্ষীয় বিকিরণ, যার উপস্থিতি এখনও সরাসরি পর্যবেক্ষণ দ্বারা নিশ্চিত করা যায়নি। যাইহোক, এর অস্তিত্বের পক্ষে পরোক্ষ পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণ রয়েছে, যথা: পালসার PSR B1913+16 - Hulse-Taylor pulsar - এর সাথে বাইনারি সিস্টেমে শক্তির ক্ষয় এমন একটি মডেলের সাথে ভাল চুক্তিতে রয়েছে যেখানে এই শক্তি বহন করা হয়। মহাকর্ষীয় বিকিরণ।

মহাকর্ষীয় বিকিরণ শুধুমাত্র পরিবর্তনশীল চতুর্ভুজ বা উচ্চতর মাল্টিপোল মুহূর্তগুলির দ্বারা তৈরি করা যেতে পারে, এই সত্যটি পরামর্শ দেয় যে বেশিরভাগ প্রাকৃতিক উত্সের মহাকর্ষীয় বিকিরণ দিকনির্দেশক, যা উল্লেখযোগ্যভাবে এটি সনাক্তকরণকে জটিল করে তোলে। মাধ্যাকর্ষণ শক্তি l-ক্ষেত্রের উৎস সমানুপাতিক (v / ) 2l + 2 , যদি মাল্টিপোল বৈদ্যুতিক প্রকারের হয়, এবং (v / ) 2l + 4 - মাল্টিপোল যদি ম্যাগনেটিক টাইপের হয়, কোথায় vবিকিরণ ব্যবস্থায় উত্সগুলির চলাচলের বৈশিষ্ট্যগত গতি, এবং - আলোর গতি. সুতরাং, প্রভাবশালী মুহূর্তটি বৈদ্যুতিক ধরণের চতুর্ভুজ মুহূর্ত হবে, এবং সংশ্লিষ্ট বিকিরণের শক্তি সমান:

কোথায় প্র ij- বিকিরণ ব্যবস্থার ভর বিতরণের চতুর্ভুজ মোমেন্ট টেনসর। ধ্রুবক (1/W) আমাদের বিকিরণ শক্তির মাত্রার ক্রম অনুমান করতে দেয়।

1969 (ওয়েবারের পরীক্ষা) থেকে এখন পর্যন্ত (ফেব্রুয়ারি 2007), সরাসরি মহাকর্ষীয় বিকিরণ সনাক্ত করার চেষ্টা করা হয়েছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ইউরোপ এবং জাপানে, বর্তমানে বেশ কয়েকটি অপারেটিং গ্রাউন্ড-ভিত্তিক ডিটেক্টর (GEO 600), পাশাপাশি তাতারস্তান প্রজাতন্ত্রের একটি মহাকাশ মহাকর্ষীয় আবিষ্কারকের জন্য একটি প্রকল্প রয়েছে।

মহাকর্ষের সূক্ষ্ম প্রভাব

মহাকর্ষীয় আকর্ষণ এবং সময়ের প্রসারণের শাস্ত্রীয় প্রভাব ছাড়াও, আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব মহাকর্ষের অন্যান্য প্রকাশের অস্তিত্বের ভবিষ্যদ্বাণী করে, যা পার্থিব অবস্থার অধীনে খুবই দুর্বল এবং তাদের সনাক্তকরণ এবং পরীক্ষামূলক যাচাই করা খুব কঠিন। সম্প্রতি অবধি, এই অসুবিধাগুলি কাটিয়ে উঠা পরীক্ষাকারীদের ক্ষমতার বাইরে বলে মনে হয়েছিল।

তাদের মধ্যে, বিশেষ করে, আমরা রেফারেন্সের জড় ফ্রেম (বা লেন্স-থারিং প্রভাব) এবং মহাকর্ষীয় চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের নাম দিতে পারি। 2005 সালে, NASA এর মনুষ্যবিহীন গ্র্যাভিটি প্রোব বি পৃথিবীর কাছাকাছি এই প্রভাবগুলি পরিমাপ করার জন্য একটি অভূতপূর্ব নির্ভুল পরীক্ষা পরিচালনা করেছিল, কিন্তু এর সম্পূর্ণ ফলাফল এখনও প্রকাশিত হয়নি।

মহাকর্ষের কোয়ান্টাম তত্ত্ব

অর্ধ শতাব্দীরও বেশি প্রচেষ্টা সত্ত্বেও, মহাকর্ষই একমাত্র মৌলিক মিথস্ক্রিয়া যার জন্য একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ পুনর্নবীকরণযোগ্য কোয়ান্টাম তত্ত্ব এখনও নির্মিত হয়নি। যাইহোক, কম শক্তিতে, কোয়ান্টাম ক্ষেত্র তত্ত্বের চেতনায়, মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়াকে স্পিন 2-এর সাথে গ্রাভিটন - গেজ বোসনগুলির বিনিময় হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে।

মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্ব

এই সত্যের কারণে যে মহাকর্ষের কোয়ান্টাম প্রভাবগুলি অত্যন্ত পরীক্ষামূলক এবং পর্যবেক্ষণমূলক অবস্থার মধ্যেও অত্যন্ত ছোট, এখনও তাদের কোনও নির্ভরযোগ্য পর্যবেক্ষণ নেই। তাত্ত্বিক অনুমানগুলি দেখায় যে বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই কেউ নিজেকে মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়াগুলির শাস্ত্রীয় বর্ণনার মধ্যে সীমাবদ্ধ করতে পারে।

মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কে একটি আধুনিক ক্যানোনিকাল শাস্ত্রীয় তত্ত্ব রয়েছে - আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব, এবং অনেক অনুমান এবং বিকাশের বিভিন্ন মাত্রার তত্ত্ব যা একে অপরের সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করে (অল্টারনেটিভ থিওরি অফ মাধ্যাকর্ষণ নিবন্ধটি দেখুন)। এই সমস্ত তত্ত্বগুলি প্রায় একই রকম ভবিষ্যদ্বাণী করে যেখানে বর্তমানে পরীক্ষামূলক পরীক্ষা করা হয়। নিম্নলিখিত কয়েকটি মৌলিক, সবচেয়ে উন্নত বা মহাকর্ষের পরিচিত তত্ত্ব রয়েছে।

  • মাধ্যাকর্ষণ একটি জ্যামিতিক ক্ষেত্র নয়, তবে একটি টেনসর দ্বারা বর্ণিত একটি বাস্তব শারীরিক বল ক্ষেত্র।
  • মহাকর্ষীয় ঘটনাগুলিকে সমতল মিনকোস্কি স্পেসের কাঠামোর মধ্যে বিবেচনা করা উচিত, যেখানে শক্তি-বেগ এবং কৌণিক ভরবেগের সংরক্ষণের নিয়মগুলি দ্ব্যর্থহীনভাবে সন্তুষ্ট। তারপর মিঙ্কোস্কি স্পেসে দেহের গতি কার্যকর রিম্যানিয়ান স্পেসে এই দেহগুলির গতির সমতুল্য।
  • মেট্রিক নির্ধারণের জন্য টেনসর সমীকরণগুলিতে, গ্র্যাভিটন ভরকে বিবেচনায় নেওয়া উচিত এবং মিনকোস্কি স্পেস মেট্রিকের সাথে সম্পর্কিত গেজ শর্তগুলি ব্যবহার করা উচিত। এটি কিছু উপযুক্ত রেফারেন্স ফ্রেম বেছে নিয়ে স্থানীয়ভাবে এমনকি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রকে ধ্বংস করার অনুমতি দেয় না।

সাধারণ আপেক্ষিকতার মতো, RTG পদার্থ বলতে সমস্ত ধরণের পদার্থকে বোঝায় (ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড সহ), মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রটি বাদ দিয়ে। আরটিজি তত্ত্বের পরিণতি নিম্নরূপ: সাধারণ আপেক্ষিকতায় ভবিষ্যদ্বাণী করা ভৌত বস্তু হিসাবে ব্ল্যাক হোলগুলির অস্তিত্ব নেই; মহাবিশ্ব সমতল, সমজাতীয়, আইসোট্রপিক, স্থির এবং ইউক্লিডীয়।

অন্যদিকে, RTG-এর বিরোধীদের দ্বারা কম বিশ্বাসযোগ্য যুক্তি নেই, যা নিম্নলিখিত পয়েন্টগুলিতে ফুটে উঠেছে:

RTG-তেও একই ধরনের ঘটনা ঘটে, যেখানে নন-ইউক্লিডীয় স্থান এবং মিনকোস্কি স্থানের মধ্যে সংযোগ বিবেচনায় নেওয়ার জন্য দ্বিতীয় টেনসর সমীকরণ চালু করা হয়। জর্ডান-ব্রান্স-ডিক তত্ত্বে একটি মাত্রাবিহীন ফিটিং প্যারামিটারের উপস্থিতির কারণে, এটি বেছে নেওয়া সম্ভব হয় যাতে তত্ত্বের ফলাফলগুলি মহাকর্ষীয় পরীক্ষার ফলাফলের সাথে মিলে যায়।

মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্ব
নিউটনের মহাকর্ষের ধ্রুপদী তত্ত্ব আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ বিকল্প
  • সাধারণ আপেক্ষিকতার গাণিতিক সূত্র
  • বৃহদায়তন মহাকর্ষ সহ মহাকর্ষ
  • জ্যামিতিক গতিবিদ্যা (ইংরেজি)
  • সেমিক্লাসিক্যাল মাধ্যাকর্ষণ
  • বাইমেট্রিক তত্ত্ব
    • স্কেলার-টেনসর-ভেক্টর মাধ্যাকর্ষণ
    • হোয়াইটহেডের মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্ব
  • পরিবর্তিত নিউটনিয়ান গতিবিদ্যা
  • যৌগিক মাধ্যাকর্ষণ

সূত্র এবং নোট

সাহিত্য

  • ভিজগিন ভি.পি.মহাকর্ষের আপেক্ষিক তত্ত্ব (উৎপত্তি এবং গঠন, 1900-1915)। এম.: নাউকা, 1981। - 352c।
  • ভিজগিন ভি.পি.বিংশ শতাব্দীর ১ম তৃতীয়াংশে একীভূত তত্ত্ব। এম.: নাউকা, 1985। - 304c।
  • ইভানেঙ্কো ডি.ডি., সারদানাশভিলি জি.এ.মাধ্যাকর্ষণ, 3য় সংস্করণ। এম।: ইউআরএসএস, 2008। - 200 পি।

আরো দেখুন

  • গ্র্যাভিমিটার

লিঙ্ক

  • সর্বজনীন মহাকর্ষের নিয়ম বা "কেন চাঁদ পৃথিবীতে পড়ে না?" - শুধু কঠিন জিনিস সম্পর্কে

পৃথিবীর চারপাশে চাঁদের উপগ্রহের গতি অধ্যয়ন করার সময় 1687 সালে নিউটন সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইনটি আবিষ্কার করেছিলেন। ইংরেজ পদার্থবিজ্ঞানী স্পষ্টভাবে আকর্ষণের শক্তিকে চিহ্নিত করে একটি নীতিমালা তৈরি করেছিলেন। উপরন্তু, কেপলারের সূত্র বিশ্লেষণ করে, নিউটন গণনা করেছিলেন যে মহাকর্ষীয় শক্তি কেবল আমাদের গ্রহে নয়, মহাকাশেও বিদ্যমান থাকতে হবে।

পটভূমি

সার্বজনীন মহাকর্ষের নিয়মটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে জন্মগ্রহণ করেনি। প্রাচীনকাল থেকে, মানুষ আকাশ অধ্যয়ন করেছে, প্রধানত কৃষি ক্যালেন্ডার সংকলন করতে, গণনা করতে গুরুত্বপূর্ন তারিখগুলো, ধর্মীয় ছুটির দিন। পর্যবেক্ষণগুলি নির্দেশ করে যে "বিশ্বের" কেন্দ্রে একটি আলোক (সূর্য) রয়েছে, যার চারপাশে মহাকাশীয় বস্তুগুলি কক্ষপথে ঘোরে। পরবর্তীকালে, গির্জার মতবাদগুলি এটিকে বিবেচনা করার অনুমতি দেয়নি এবং লোকেরা হাজার হাজার বছর ধরে সঞ্চিত জ্ঞান হারিয়েছে।

16 শতকে, টেলিস্কোপ আবিষ্কারের আগে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের একটি গ্যালাক্সি আবির্ভূত হয়েছিল যারা গির্জার নিষেধাজ্ঞাগুলিকে বাতিল করে বৈজ্ঞানিক উপায়ে আকাশের দিকে তাকিয়েছিল। টি. ব্রাহে, বহু বছর ধরে মহাকাশ পর্যবেক্ষণ করে, বিশেষ যত্ন সহকারে গ্রহের গতিবিধিকে সুবিন্যস্ত করেছেন। এই অত্যন্ত নির্ভুল তথ্য I. কেপলারকে পরবর্তীতে তার তিনটি আইন আবিষ্কার করতে সাহায্য করেছিল।

জ্যোতির্বিদ্যায় মহাকর্ষের সূত্র আইজ্যাক নিউটনের আবিষ্কারের সময় (1667) অবশেষে এটি প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল সূর্যকেন্দ্রিক সিস্টেমএন. কোপার্নিকাসের বিশ্ব। এটি অনুসারে, সিস্টেমের প্রতিটি গ্রহ সূর্যের চারপাশে কক্ষপথে ঘোরে যা অনেক গণনার জন্য পর্যাপ্ত অনুমান সহ, বৃত্তাকার হিসাবে বিবেচিত হতে পারে। 17 শতকের শুরুতে। আই. কেপলার, টি. ব্রাহের কাজ বিশ্লেষণ করে, গ্রহের গতিবিধির বৈশিষ্ট্যযুক্ত গতিগত আইন প্রতিষ্ঠা করেছিলেন। আবিষ্কারটি গ্রহের গতির গতিবিদ্যা ব্যাখ্যা করার ভিত্তি হয়ে উঠেছে, অর্থাৎ, যে শক্তিগুলি ঠিক এই ধরনের গতি নির্ধারণ করে।

মিথস্ক্রিয়া বর্ণনা

অসদৃশ স্বল্প সময়ের দুর্বল এবং শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া, মাধ্যাকর্ষণ এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রদীর্ঘ-সীমার বৈশিষ্ট্য রয়েছে: তাদের প্রভাব বিশাল দূরত্বের উপর প্রকাশিত হয়। ম্যাক্রোকসমের যান্ত্রিক ঘটনা দুটি শক্তি দ্বারা প্রভাবিত হয়: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এবং মহাকর্ষীয়। উপগ্রহের উপর গ্রহের প্রভাব, একটি নিক্ষিপ্ত বা প্রবর্তিত বস্তুর উড়ান, তরলে একটি দেহের ভাসমান - এই প্রতিটি ঘটনার মধ্যে মহাকর্ষীয় শক্তি কাজ করে। এই বস্তুগুলি গ্রহ দ্বারা আকৃষ্ট হয় এবং এর দিকে অভিকর্ষ বলে, তাই নাম "সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন"।

এর মধ্যে প্রমাণিত হয়েছে শারীরিক শরীরপারস্পরিক আকর্ষণ শক্তি অবশ্যই কাজ করে। বিশ্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ শক্তির প্রভাবে পৃথিবীতে বস্তুর পতন, সূর্যের চারপাশে চাঁদ এবং গ্রহের আবর্তনের মতো ঘটনাগুলিকে মহাকর্ষীয় বলে।

সার্বজনীন মহাকর্ষের সূত্র: সূত্র

সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ নিম্নরূপ প্রণয়ন করা হয়: যেকোন দুটি বস্তুগত বস্তু একটি নির্দিষ্ট বল দ্বারা একে অপরের প্রতি আকৃষ্ট হয়। এই বলের মাত্রা এই বস্তুর ভরের গুণফলের সরাসরি সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক:

সূত্রে, m1 এবং m2 হল অধ্যয়ন করা বস্তুগত বস্তুর ভর; r হল গণনা করা বস্তুর ভর কেন্দ্রের মধ্যে নির্ধারিত দূরত্ব; G হল একটি ধ্রুবক মহাকর্ষীয় পরিমাণ যা বল প্রকাশ করে যার সাহায্যে 1 মিটার দূরত্বে অবস্থিত 1 কেজি ওজনের দুটি বস্তুর পারস্পরিক আকর্ষণ ঘটে।

আকর্ষণ শক্তি কিসের উপর নির্ভর করে?

মাধ্যাকর্ষণ আইন অঞ্চলের উপর নির্ভর করে ভিন্নভাবে কাজ করে। যেহেতু মাধ্যাকর্ষণ বল একটি নির্দিষ্ট এলাকায় অক্ষাংশের মানগুলির উপর নির্ভর করে, একইভাবে, মুক্ত পতনের ত্বরণ রয়েছে বিভিন্ন অর্থভি বিভিন্ন জায়গায়. মাধ্যাকর্ষণ বল এবং তদনুসারে, পৃথিবীর মেরুতে মুক্ত পতনের ত্বরণের সর্বোচ্চ মান রয়েছে - এই বিন্দুতে মাধ্যাকর্ষণ শক্তি আকর্ষণ বলের সমান। ন্যূনতম মানগুলি বিষুব রেখায় থাকবে।

পৃথিবীটি সামান্য চ্যাপ্টা, এর মেরু ব্যাসার্ধ নিরক্ষীয় ব্যাসার্ধের চেয়ে প্রায় 21.5 কিমি কম। যাইহোক, এই নির্ভরতা পৃথিবীর প্রতিদিনের ঘূর্ণনের তুলনায় কম তাৎপর্যপূর্ণ। গণনাগুলি দেখায় যে বিষুব রেখায় পৃথিবীর স্থূলতার কারণে, মহাকর্ষের কারণে ত্বরণের মাত্রা মেরুতে তার মান থেকে 0.18% এবং দৈনিক ঘূর্ণনের পরে - 0.34% দ্বারা সামান্য কম।

যাইহোক, পৃথিবীতে একই জায়গায়, দিক ভেক্টরগুলির মধ্যে কোণটি ছোট, তাই আকর্ষণ বল এবং মাধ্যাকর্ষণ শক্তির মধ্যে পার্থক্যটি নগণ্য, এবং এটি গণনার ক্ষেত্রে উপেক্ষিত হতে পারে। অর্থাৎ, আমরা ধরে নিতে পারি যে এই শক্তিগুলির মডিউলগুলি একই - পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছে অভিকর্ষের ত্বরণ সর্বত্র একই এবং প্রায় 9.8 m/s²।

উপসংহার

আইজ্যাক নিউটন একজন বিজ্ঞানী যিনি একটি বৈজ্ঞানিক বিপ্লব ঘটিয়েছিলেন, গতিবিদ্যার নীতিগুলি সম্পূর্ণরূপে পুনর্নির্মাণ করেছিলেন এবং তাদের উপর ভিত্তি করে তৈরি করেছিলেন। বৈজ্ঞানিক ছবিশান্তি তার আবিষ্কার বিজ্ঞানের বিকাশ এবং বস্তুগত ও আধ্যাত্মিক সংস্কৃতির সৃষ্টিতে প্রভাব ফেলে। বিশ্বের ধারণার ফলাফল সংশোধন করা নিউটনের ভাগ্যে পড়ে। 17 শতকে বিজ্ঞানীরা ভিত্তি নির্মাণের বিশাল কাজ সম্পন্ন করেছেন নতুন বিজ্ঞান- পদার্থবিদ।

তিনি যখন মহান ফলাফলে পৌঁছেছেন: একই কারণ বিস্ময়করভাবে ঘটনা তৈরি করে প্রশস্ত পরিসর- পৃথিবীতে একটি নিক্ষিপ্ত পাথরের পতন থেকে বিশাল মহাজাগতিক দেহের চলাচল পর্যন্ত। নিউটন এই কারণটি খুঁজে পেয়েছিলেন এবং এটি একটি সূত্রের আকারে সঠিকভাবে প্রকাশ করতে সক্ষম হয়েছিলেন - সর্বজনীন মহাকর্ষের সূত্র।

যেহেতু সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ শক্তি তাদের ভর নির্বিশেষে সমস্ত দেহকে একই ত্বরণ প্রদান করে, তাই এটি অবশ্যই শরীরের ভরের সমানুপাতিক হতে হবে যার উপর এটি কাজ করে:



কিন্তু যেহেতু, উদাহরণস্বরূপ, পৃথিবী চাঁদের ভরের সমানুপাতিক শক্তি নিয়ে চাঁদে কাজ করে, তাই নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুসারে চাঁদকে অবশ্যই একই শক্তির সাথে পৃথিবীতে কাজ করতে হবে। তাছাড়া, এই বল অবশ্যই পৃথিবীর ভরের সমানুপাতিক হতে হবে। যদি মাধ্যাকর্ষণ বল সত্যিই সার্বজনীন হয়, তাহলে একটি প্রদত্ত দেহের দিক থেকে একটি বল অবশ্যই এই অন্য দেহের ভরের সমানুপাতিক অন্য কোনও শরীরের উপর কাজ করবে। ফলস্বরূপ, সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ বল অবশ্যই মিথস্ক্রিয়াকারী দেহগুলির ভরের গুণফলের সমানুপাতিক হতে হবে। এটি গঠন বাড়ে সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন।

সার্বজনীন মহাকর্ষ সূত্রের সংজ্ঞা

দুটি দেহের মধ্যে পারস্পরিক আকর্ষণ বল এই দেহগুলির ভরের গুণফলের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যে দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক:



আনুপাতিকতা ফ্যাক্টর জিডাকা মহাকর্ষীয় ধ্রুবক.

মহাকর্ষীয় ধ্রুবক সংখ্যাগতভাবে দুটি বস্তুগত বিন্দুর মধ্যে আকর্ষণ বলের সমান হয় যার ওজন প্রতিটি 1 কেজি, যদি তাদের মধ্যে দূরত্ব 1 মিটার হয়। সর্বোপরি, কখন m 1 = m 2= 1 কেজি এবং আর=1 মি আমরা পাই G=F(সংখ্যা অনুসারে)।

এটা অবশ্যই মনে রাখতে হবে যে সার্বজনীন মহাকর্ষ আইন (4.5) একটি সর্বজনীন আইন হিসাবে বৈধ উপাদান পয়েন্ট. এই ক্ষেত্রে, মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া শক্তিগুলি এই বিন্দুগুলিকে সংযোগকারী রেখা বরাবর নির্দেশিত হয় ( চিত্র 4.2) এই ধরনের শক্তিকে কেন্দ্রীয় বলা হয়।



এটি দেখানো যেতে পারে যে একটি বলের মতো আকৃতির সমজাতীয় দেহগুলি (যদিও সেগুলিকে বস্তুগত বিন্দু হিসাবে বিবেচনা করা যায় না) এছাড়াও সূত্র দ্বারা নির্ধারিত শক্তির সাথে যোগাযোগ করে (4.5)। এক্ষেত্রে আর- বলের কেন্দ্রগুলির মধ্যে দূরত্ব। পারস্পরিক আকর্ষণ শক্তি বলগুলির কেন্দ্রগুলির মধ্য দিয়ে যাওয়া একটি সরল রেখায় অবস্থান করে। (এই ধরনের শক্তিগুলিকে কেন্দ্রীয় বলা হয়।) আমরা সাধারণত যে দেহগুলিকে পৃথিবীতে পড়ে বলে মনে করি তাদের মাত্রা পৃথিবীর ব্যাসার্ধের চেয়ে অনেক ছোট ( R≈6400কিমি)। এই ধরনের দেহগুলি, তাদের আকৃতি নির্বিশেষে, বস্তুগত বিন্দু হিসাবে বিবেচিত হতে পারে এবং আইন (4.5) ব্যবহার করে পৃথিবীর প্রতি তাদের আকর্ষণের বল নির্ধারণ করতে পারে, এটি মনে রেখে আরপ্রদত্ত দেহ থেকে পৃথিবীর কেন্দ্রের দূরত্ব।

মহাকর্ষীয় ধ্রুবক নির্ণয়

এবার আসুন জেনে নেওয়া যাক কিভাবে মহাকর্ষীয় ধ্রুবক বের করা যায়। প্রথমত, আমরা এটি নোট করি জিএকটি নির্দিষ্ট নাম আছে। এটি এই কারণে যে সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইনে অন্তর্ভুক্ত সমস্ত পরিমাণের একক (এবং তদনুসারে, নাম) ইতিমধ্যেই প্রতিষ্ঠিত হয়েছে। মহাকর্ষের সূত্র দেয় নতুন সংযোগএককের নির্দিষ্ট নামের সাথে পরিচিত পরিমাণের মধ্যে। এই কারণেই সহগটি একটি নামযুক্ত পরিমাণে পরিণত হয়। সার্বজনীন মহাকর্ষ সূত্রের সূত্র ব্যবহার করে, মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের SI এককের নাম খুঁজে পাওয়া সহজ:

N m 2 / kg 2 = m 3 / (kg s 2)।

পরিমাপের জন্য জিসর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইনে অন্তর্ভুক্ত সমস্ত পরিমাণ স্বাধীনভাবে নির্ধারণ করা প্রয়োজন: উভয় ভর, বল এবং দেহের মধ্যে দূরত্ব। এর জন্য জ্যোতির্বিদ্যাগত পর্যবেক্ষণগুলি ব্যবহার করা অসম্ভব, যেহেতু মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের মান জানা থাকলে গ্রহ, সূর্য এবং পৃথিবীর ভর শুধুমাত্র সর্বজনীন মহাকর্ষের নিয়মের ভিত্তিতে নির্ধারণ করা যেতে পারে। পরীক্ষাটি অবশ্যই পৃথিবীতে এমন দেহগুলির সাথে করা উচিত যার ভর একটি স্কেলে পরিমাপ করা যায়।

মুশকিল হল ছোট ভরের দেহের মধ্যে মাধ্যাকর্ষণ শক্তি অত্যন্ত ছোট। এই কারণেই আমরা আশেপাশের বস্তুর প্রতি আমাদের শরীরের আকর্ষণ এবং একে অপরের প্রতি বস্তুর পারস্পরিক আকর্ষণ লক্ষ্য করি না, যদিও মহাকর্ষীয় শক্তি প্রকৃতির সমস্ত শক্তির মধ্যে সর্বজনীন। একে অপরের থেকে 1 মিটার দূরত্বে 60 কেজি ভরের দুটি মানুষ মাত্র 10 -9 N শক্তি দিয়ে আকৃষ্ট হয়। তাই, মহাকর্ষীয় ধ্রুবক পরিমাপ করার জন্য, মোটামুটি সূক্ষ্ম পরীক্ষার প্রয়োজন।

মহাকর্ষীয় ধ্রুবক প্রথম পরিমাপ করেছিলেন ইংরেজ পদার্থবিদ জি. ক্যাভেন্ডিশ 1798 সালে টর্শন ব্যালেন্স নামক একটি যন্ত্র ব্যবহার করে। টর্শন ভারসাম্যের চিত্রটি চিত্র 4.3-এ দেখানো হয়েছে। প্রান্তে দুটি অভিন্ন ওজন সহ একটি হালকা রকার একটি পাতলা ইলাস্টিক থ্রেড থেকে স্থগিত করা হয়। দুটি ভারী বল কাছাকাছি স্থির হয়ে আছে। মাধ্যাকর্ষণ শক্তি ওজন এবং স্থির বলের মধ্যে কাজ করে। এই শক্তিগুলির প্রভাবে, রকারটি থ্রেডটিকে ঘুরিয়ে দেয় এবং মোচড় দেয়। মোচড়ের কোণ দ্বারা আপনি আকর্ষণ বল নির্ধারণ করতে পারেন। এটি করার জন্য, আপনাকে শুধুমাত্র থ্রেডের ইলাস্টিক বৈশিষ্ট্যগুলি জানতে হবে। দেহের ভর জানা যায়, এবং মিথস্ক্রিয়াকারী দেহগুলির কেন্দ্রগুলির মধ্যে দূরত্ব সরাসরি পরিমাপ করা যায়।



এই পরীক্ষাগুলি থেকে মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের জন্য নিম্নলিখিত মান প্রাপ্ত হয়েছিল:



শুধুমাত্র সেই ক্ষেত্রে যখন বিশাল ভরের দেহগুলি মিথস্ক্রিয়া করে (অথবা অন্তত একটি দেহের ভর খুব বড়) মহাকর্ষীয় বল একটি বড় মান পৌঁছায়। উদাহরণস্বরূপ, পৃথিবী এবং চাঁদ একে অপরের প্রতি একটি বল দ্বারা আকৃষ্ট হয় ≈2 10 20 H.

ভৌগলিক অক্ষাংশে বিনামূল্যে পতনশীল দেহের ত্বরণের উপর নির্ভরশীলতা

যখন দেহটি অবস্থিত সেই বিন্দুটি বিষুবরেখা থেকে মেরুতে চলে যায় তখন মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণ বৃদ্ধির একটি কারণ হ'ল মেরুতে পৃথিবীটি কিছুটা চ্যাপ্টা এবং পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে এর পৃষ্ঠের দূরত্ব নিরক্ষরেখার চেয়ে মেরুগুলি কম। আরেকটি, আরও উল্লেখযোগ্য কারণ হল পৃথিবীর ঘূর্ণন।

জড় ও মহাকর্ষীয় ভরের সমতা

সবচেয়ে আকর্ষণীয় সম্পত্তি মহাকর্ষীয় শক্তিএই যে তারা সমস্ত সংস্থাকে প্রদান করে, তাদের ভর নির্বিশেষে, একই ত্বরণ। আপনি একজন ফুটবল খেলোয়াড় সম্পর্কে কী বলবেন যার কিক একটি সাধারণ চামড়ার বল এবং দুই পাউন্ড ওজন দ্বারা সমানভাবে ত্বরান্বিত হবে? সবাই বলবে এটা অসম্ভব। কিন্তু পৃথিবী কেবলমাত্র একটি "অসাধারণ ফুটবল খেলোয়াড়" যে পার্থক্যের সাথে দেহের উপর এর প্রভাব একটি স্বল্পমেয়াদী আঘাতের প্রকৃতির নয়, বরং বিলিয়ন বছর ধরে অবিচ্ছিন্নভাবে চলতে থাকে।

মাধ্যাকর্ষণ শক্তির অসাধারণ সম্পত্তি, যেমনটি আমরা আগেই বলেছি, এই বাহিনীগুলি মিথস্ক্রিয়াকারী উভয় দেহের ভরের সমানুপাতিক এই বিষয়টি দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে। আপনি যদি সাবধানে চিন্তা করেন তবে এই সত্যটি অবাক হওয়ার কারণ হতে পারে না। সর্বোপরি, একটি দেহের ভর, যা নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রে অন্তর্ভুক্ত, শরীরের জড় বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করে, অর্থাৎ, একটি নির্দিষ্ট শক্তির প্রভাবে একটি নির্দিষ্ট ত্বরণ অর্জন করার ক্ষমতা। এই ভর বলাই স্বাভাবিক জড় ভরএবং দ্বারা বোঝান m এবং.

মনে হবে, একে অপরকে আকর্ষণ করার ক্ষমতার সাথে দেহের কী সম্পর্ক থাকতে পারে? যে ভর একে অপরকে আকর্ষণ করার জন্য দেহের ক্ষমতা নির্ধারণ করে তাকে বলা উচিত মহাকর্ষীয় ভর mg.

এটা একেবারেই নিউটনিয়ান মেকানিক্স থেকে অনুসরণ করে না যে জড় এবং মহাকর্ষীয় ভর একই, অর্থাৎ



সমতা (4.6) পরীক্ষার একটি সরাসরি ফলাফল। এর মানে হল যে আমরা একটি দেহের ভর সম্পর্কে তার জড়তা এবং মহাকর্ষীয় বৈশিষ্ট্য উভয়ের পরিমাণগত পরিমাপ হিসাবে কথা বলতে পারি।

সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন প্রকৃতির সবচেয়ে সর্বজনীন নিয়মগুলির মধ্যে একটি। এটি ভর সহ যেকোন দেহের জন্য বৈধ।

সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইনের অর্থ

কিন্তু যদি আমরা এই বিষয়টিকে আরও আমূলভাবে বিবেচনা করি, তাহলে দেখা যাচ্ছে যে সার্বজনীন মহাকর্ষ আইনের সর্বত্র প্রয়োগের সম্ভাবনা নেই। এই আইনটি একটি বলের আকৃতির দেহগুলির জন্য এর প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে, এটি বস্তুগত পয়েন্টগুলির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এটি একটি বড় ব্যাসার্ধযুক্ত একটি বলের জন্যও গ্রহণযোগ্য, যেখানে এই বলটি তার আকারের চেয়ে অনেক ছোট দেহের সাথে যোগাযোগ করতে পারে।

এই পাঠে প্রদত্ত তথ্য থেকে আপনি হয়তো অনুমান করেছেন, মহাকাশীয় বলবিদ্যার অধ্যয়নের ভিত্তি হল সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন। এবং আপনি জানেন যে, স্বর্গীয় বলবিদ্যা গ্রহের গতিবিধি অধ্যয়ন করে।

সার্বজনীন মহাকর্ষের এই আইনের জন্য ধন্যবাদ, মহাকাশীয় বস্তুর অবস্থান এবং তাদের গতিপথ গণনা করার ক্ষমতা আরও সঠিকভাবে নির্ধারণ করা সম্ভব হয়েছে।

কিন্তু একটি শরীর এবং একটি অসীম সমতলের জন্য, সেইসাথে একটি অসীম রড এবং একটি বলের মিথস্ক্রিয়া জন্য, এই সূত্র প্রয়োগ করা যাবে না।

এই আইনের সাহায্যে, নিউটন কেবল গ্রহগুলি কীভাবে চলে তা নয়, সমুদ্রের জোয়ার কেন হয় তাও ব্যাখ্যা করতে সক্ষম হয়েছিল। সময়ের সাথে সাথে, নিউটনের কাজের জন্য ধন্যবাদ, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এই জাতীয় গ্রহগুলি আবিষ্কার করতে পেরেছিলেন সৌর জগৎ, নেপচুন এবং প্লুটোর মতো।

সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন আবিষ্কারের গুরুত্ব এই সত্যে নিহিত যে এর সাহায্যে সৌর এবং চন্দ্রগ্রহণএবং মহাকাশযানের গতিবিধি সঠিকভাবে গণনা করুন।

সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ শক্তি প্রকৃতির সমস্ত শক্তির মধ্যে সবচেয়ে সর্বজনীন। সর্বোপরি, তাদের ক্রিয়াটি ভরযুক্ত যে কোনও দেহের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া পর্যন্ত প্রসারিত হয়। এবং আপনি জানেন, যে কোন শরীরের ভর আছে। মাধ্যাকর্ষণ শক্তি যে কোনো শরীরের মাধ্যমে কাজ করে, যেহেতু মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কোনো বাধা নেই।

টাস্ক

এবং এখন, সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন সম্পর্কে জ্ঞান একত্রিত করার জন্য, আসুন একটি আকর্ষণীয় সমস্যা বিবেচনা এবং সমাধান করার চেষ্টা করি। রকেটটি 990 কিলোমিটারের সমান উচ্চতায় উঠেছিল। h উচ্চতায় রকেটের উপর অভিকর্ষ বল পৃথিবীর পৃষ্ঠে কাজ করে এমন মাধ্যাকর্ষণ শক্তির তুলনায় কতটা হ্রাস পেয়েছে তা নির্ধারণ করুন? পৃথিবীর ব্যাসার্ধ R = 6400 কিমি। আসুন m দ্বারা রকেটের ভর এবং M দ্বারা পৃথিবীর ভর বোঝাই।




h উচ্চতায় মাধ্যাকর্ষণ বল হল:


এখান থেকে আমরা গণনা করি:


মান প্রতিস্থাপন ফলাফল দেবে:

একটি আপেল দিয়ে মাথার উপরের অংশে আঘাত করার পর নিউটন কীভাবে সার্বজনীন মহাকর্ষের সূত্র আবিষ্কার করেছিলেন সে সম্পর্কে কিংবদন্তিটি ভলতেয়ার আবিষ্কার করেছিলেন। তদুপরি, ভলতেয়ার নিজেই আশ্বস্ত করেছিলেন যে এই সত্য ঘটনাটি নিউটনের প্রিয় ভাইঝি ক্যাথরিন বার্টন তাকে বলেছিলেন। এটা খুবই আশ্চর্যজনক যে ভাতিজি বা তার খুব ঘনিষ্ঠ বন্ধু জোনাথন সুইফ্ট কেউই নিউটন সম্পর্কে তাদের স্মৃতিচারণে দুর্ভাগ্যজনক আপেলের কথা উল্লেখ করেননি। যাইহোক, আইজ্যাক নিউটন নিজেই, তার নোটবুকগুলিতে বিভিন্ন দেহের আচরণের পরীক্ষার ফলাফলগুলি বিস্তারিতভাবে লিখেছিলেন, কেবলমাত্র সোনা, রৌপ্য, সীসা, বালি, কাচ, জল বা গম দিয়ে ভরা পাত্রগুলি উল্লেখ করেছেন, একটি আপেলের কথা উল্লেখ করবেন না। যাইহোক, এটি নিউটনের বংশধরদের উলস্টক এস্টেটের বাগানের চারপাশে পর্যটকদের নিয়ে যাওয়া এবং ঝড়ের ধ্বংস হওয়ার আগে তাদের একই আপেল গাছ দেখানো থেকে বিরত করেনি।

হ্যাঁ, একটি আপেল গাছ ছিল এবং সম্ভবত এটি থেকে আপেল পড়েছিল, কিন্তু সার্বজনীন মহাকর্ষের সূত্র আবিষ্কারের ক্ষেত্রে আপেলের যোগ্যতা কতটা দুর্দান্ত ছিল?

আপেল নিয়ে বিতর্ক 300 বছর ধরে কমেনি, ঠিক যেমন বিশ্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন সম্পর্কে বা আবিষ্কারের অগ্রাধিকার কার রয়েছে তা নিয়ে বিতর্ক।

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, পদার্থবিজ্ঞান 10ম শ্রেণী

কোন আইনে আমাকে ফাঁসিতে ঝোলাতে যাচ্ছেন?
- এবং আমরা সবাইকে একটি আইন অনুসারে ফাঁসি দেই - সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন।

মাধ্যাকর্ষণ আইন

মহাকর্ষের ঘটনাটি সর্বজনীন মহাকর্ষের নিয়ম। দুটি দেহ একে অপরের উপর এমন একটি শক্তি দিয়ে কাজ করে যা তাদের মধ্যকার দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীত সমানুপাতিক এবং তাদের ভরের গুণফলের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।

গাণিতিকভাবে আমরা এই মহান নিয়মটিকে সূত্রের মাধ্যমে প্রকাশ করতে পারি


মহাকর্ষ মহাবিশ্বে বিশাল দূরত্বের উপর কাজ করে। কিন্তু নিউটন যুক্তি দিয়েছিলেন যে সমস্ত বস্তুই পারস্পরিক আকৃষ্ট। এটা কি সত্য যে কোন দুটি বস্তু একে অপরকে আকর্ষণ করে? একটু কল্পনা করুন, এটা জানা যায় যে চেয়ারে বসে পৃথিবী আপনাকে আকর্ষণ করে। কিন্তু আপনি কি কখনও ভেবেছেন যে একটি কম্পিউটার এবং একটি মাউস একে অপরকে আকর্ষণ করে? নাকি একটা পেন্সিল আর কলম টেবিলে পড়ে আছে? এই ক্ষেত্রে, আমরা সূত্রে কলমের ভর এবং পেন্সিলের ভরকে প্রতিস্থাপন করি, তাদের মধ্যকার দূরত্বের বর্গ দ্বারা ভাগ করি, মহাকর্ষীয় ধ্রুবককে বিবেচনা করে এবং তাদের পারস্পরিক আকর্ষণের বল অর্জন করি। তবে এটি এত ছোট হবে (কলম এবং পেন্সিলের ছোট ভরের কারণে) যে আমরা এর উপস্থিতি অনুভব করতে পারি না। এটা অন্য ব্যাপার যখন আমরা সম্পর্কে কথা বলছিপৃথিবী এবং চেয়ার, বা সূর্য এবং পৃথিবী সম্পর্কে। জনসাধারণ তাৎপর্যপূর্ণ, যার মানে আমরা ইতিমধ্যেই শক্তির প্রভাব মূল্যায়ন করতে পারি।

এর মুক্ত পতনের ত্বরণ মনে রাখা যাক. এটি আকর্ষণের নিয়মের প্রভাব। শক্তির প্রভাবে, একটি দেহ যত ধীরে ধীরে গতি পরিবর্তন করে, তার ভর তত বেশি। ফলস্বরূপ, সমস্ত দেহ একই ত্বরণে পৃথিবীতে পড়ে।

এই অদৃশ্য অনন্য শক্তির কারণ কী? আজ একটি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের অস্তিত্ব জানা এবং প্রমাণিত। আপনি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের প্রকৃতি সম্পর্কে আরও জানতে পারেন অতিরিক্ত উপাদানবিষয়.

ভেবে দেখুন তো, মহাকর্ষ কি? কোথা থেকে এসেছ? এটা কি? নিশ্চয় এটা হতে পারে না যে গ্রহটি সূর্যের দিকে তাকায়, কত দূরে তা দেখে এবং এই নিয়ম অনুসারে দূরত্বের বিপরীত বর্গ গণনা করে?

অভিকর্ষের দিক

দুটি দেহ আছে, ধরা যাক বডি A এবং B। বডি A শরীর B কে আকর্ষণ করে। যে বল দিয়ে A শরীর B এর উপর কাজ করে এবং শরীরের A এর দিকে নির্দেশিত হয়। অর্থাৎ, এটি শরীর B কে "নেবে" এবং নিজের দিকে টেনে নেয় . বডি B শরীরের A-এর সাথে একই জিনিস "করে"।



প্রতিটি শরীর পৃথিবী দ্বারা আকৃষ্ট হয়। পৃথিবী শরীরকে "নেয়" এবং এটিকে তার কেন্দ্রের দিকে টেনে নেয়। অতএব, এই বলটি সর্বদা উল্লম্বভাবে নীচের দিকে পরিচালিত হবে এবং এটি শরীরের মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্র থেকে প্রয়োগ করা হয়, একে অভিকর্ষ বল বলা হয়।

মনে রাখা প্রধান জিনিস

ভূতাত্ত্বিক অনুসন্ধানের কিছু পদ্ধতি, জোয়ারের পূর্বাভাস এবং সম্প্রতিকৃত্রিম উপগ্রহ এবং আন্তঃগ্রহ স্টেশনগুলির গতিবিধির গণনা। গ্রহের অবস্থানের অগ্রিম গণনা।

আমরা কি নিজেরাই এমন একটি পরীক্ষা চালাতে পারি এবং গ্রহ এবং বস্তুগুলি আকৃষ্ট হয় কিনা তা অনুমান করতে পারি না?

এমন প্রত্যক্ষ অভিজ্ঞতা হয়েছে ক্যাভেন্ডিশ (হেনরি ক্যাভেন্ডিশ (1731-1810) - ইংরেজ পদার্থবিদ এবং রসায়নবিদ)চিত্রে দেখানো ডিভাইস ব্যবহার করে। ধারণাটি ছিল একটি খুব পাতলা কোয়ার্টজ সুতার উপর দুটি বল দিয়ে একটি রড ঝুলিয়ে তারপর পাশ থেকে দুটি বড় সীসা বল নিয়ে আসা। বলের আকর্ষণ থ্রেডটিকে সামান্য - সামান্য মোচড় দেবে, কারণ সাধারণ বস্তুর মধ্যে আকর্ষণ শক্তি খুবই দুর্বল। এই জাতীয় যন্ত্রের সাহায্যে, ক্যাভেন্ডিশ সরাসরি উভয় ভরের বল, দূরত্ব এবং মাত্রা পরিমাপ করতে সক্ষম হয়েছিল এবং এইভাবে, নির্ধারণ করতে সক্ষম হয়েছিল মহাকর্ষীয় ধ্রুবক G.

মহাকর্ষীয় ধ্রুবক G-এর অনন্য আবিষ্কার, যা মহাকাশের মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রকে চিহ্নিত করে, এটি পৃথিবী, সূর্য এবং অন্যান্য মহাকাশীয় বস্তুর ভর নির্ধারণ করা সম্ভব করেছে। অতএব, ক্যাভেন্ডিশ তার অভিজ্ঞতাকে "পৃথিবীর ওজন" বলে অভিহিত করেছেন।

মজার বিষয় হল, পদার্থবিজ্ঞানের বিভিন্ন সূত্রের কিছু সাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। আসুন বিদ্যুতের আইনে (কুলম্ব বল) ঘুরে আসি। বৈদ্যুতিক বলগুলিও দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক, কিন্তু চার্জের মধ্যে এবং অনিচ্ছাকৃতভাবে চিন্তার উদ্ভব হয় যে এই প্যাটার্নের মধ্যে একটি গভীর অর্থ লুকিয়ে আছে। এখন পর্যন্ত, কেউ অভিকর্ষ এবং বিদ্যুৎকে একই সারাংশের দুটি ভিন্ন প্রকাশ হিসাবে কল্পনা করতে পারেনি।

এখানে বল দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের সাথে বিপরীতভাবে পরিবর্তিত হয়, তবে বৈদ্যুতিক এবং মহাকর্ষীয় শক্তির মাত্রার পার্থক্য লক্ষণীয়। মাধ্যাকর্ষণ এবং বিদ্যুতের সাধারণ প্রকৃতি প্রতিষ্ঠা করার চেষ্টা করে, আমরা অভিকর্ষ শক্তির উপর বৈদ্যুতিক শক্তির এমন একটি শ্রেষ্ঠত্ব আবিষ্কার করি যে উভয়েরই একই উত্স রয়েছে তা বিশ্বাস করা কঠিন। আপনি কীভাবে বলতে পারেন যে একটি অন্যটির চেয়ে বেশি শক্তিশালী? সব পরে, সবকিছু নির্ভর করে ভর কি এবং চার্জ কি। মাধ্যাকর্ষণ কতটা দৃঢ়ভাবে কাজ করে তা নিয়ে আলোচনা করার সময়, আপনার বলার অধিকার নেই: "আসুন অমুক এবং অমুক আকারের ভর নিই," কারণ আপনি নিজেই এটি বেছে নিন। কিন্তু প্রকৃতি নিজেই আমাদের যা দেয় তা যদি আমরা গ্রহণ করি (তার নিজস্ব সংখ্যা এবং পরিমাপ, যার সাথে আমাদের ইঞ্চি, বছর, আমাদের পরিমাপের সাথে কোনও সম্পর্ক নেই), তবে আমরা তুলনা করতে সক্ষম হব। আমরা একটি প্রাথমিক চার্জযুক্ত কণা গ্রহণ করি, যেমন একটি ইলেক্ট্রন। দুটি প্রাথমিক কণা, দুটি ইলেকট্রন, কারণে বৈদ্যুতিক আধানতাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীত সমানুপাতিক একটি বল দিয়ে একে অপরকে বিকর্ষণ করে এবং অভিকর্ষের কারণে তারা দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক বলে আবার একে অপরের প্রতি আকৃষ্ট হয়।

প্রশ্নঃ মহাকর্ষীয় বলের সাথে তড়িৎ বলের অনুপাত কত? মাধ্যাকর্ষণ হল বৈদ্যুতিক বিকর্ষণকে যেমন একটি 42 শূন্য সহ একটি সংখ্যার প্রতি। এটি গভীরতম বিভ্রান্তির কারণ হয়। এত বড় সংখ্যা কোথা থেকে আসতে পারে?

মানুষ অন্যান্য প্রাকৃতিক ঘটনার মধ্যে এই বিশাল সহগ সন্ধান করে। তারা সব ধরনের মাধ্যমে যান বড় সংখ্যা, এবং যদি আপনার একটি বড় সংখ্যার প্রয়োজন হয়, তাহলে কেন গ্রহণ করবেন না, বলুন, একটি প্রোটনের ব্যাসের সাথে মহাবিশ্বের ব্যাসের অনুপাত - আশ্চর্যজনকভাবে, এটিও 42 শূন্য সহ একটি সংখ্যা। এবং তাই তারা বলে: সম্ভবত এই সহগটি প্রোটনের ব্যাসের সাথে মহাবিশ্বের ব্যাসের অনুপাতের সমান? এটি একটি আকর্ষণীয় ধারণা, তবে মহাবিশ্ব ধীরে ধীরে প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে মহাকর্ষীয় ধ্রুবকটিকেও পরিবর্তন করতে হবে। যদিও এই অনুমানটি এখনও খন্ডন করা হয়নি, তবে এর পক্ষে আমাদের কাছে কোন প্রমাণ নেই। বিপরীতে, কিছু প্রমাণ ইঙ্গিত করে যে মহাকর্ষীয় ধ্রুবকটি এইভাবে পরিবর্তিত হয়নি। এই বিশাল সংখ্যাটি আজও একটি রহস্য রয়ে গেছে।

আইনস্টাইনকে আপেক্ষিকতার নীতি অনুসারে মাধ্যাকর্ষণ সূত্র পরিবর্তন করতে হয়েছিল। এই নীতিগুলির প্রথমটি বলে যে একটি দূরত্ব x তাত্ক্ষণিকভাবে অতিক্রম করা যায় না, যেখানে নিউটনের তত্ত্ব অনুসারে, শক্তিগুলি তাত্ক্ষণিকভাবে কাজ করে। আইনস্টাইনকে নিউটনের নিয়ম পরিবর্তন করতে হয়েছিল। এই পরিবর্তন এবং স্পষ্টীকরণ খুব ছোট. তাদের মধ্যে একটি হল: যেহেতু আলোর শক্তি আছে, শক্তি ভরের সমান, এবং সমস্ত ভর আকৃষ্ট হয়, আলোও আকৃষ্ট হয় এবং তাই, সূর্যের পাশ দিয়ে যাওয়ার সময় অবশ্যই বিচ্যুত হতে হবে। আসলে এভাবেই ঘটে। আইনস্টাইনের তত্ত্বে মাধ্যাকর্ষণ শক্তিও কিছুটা পরিবর্তিত হয়েছে। কিন্তু মাধ্যাকর্ষণ নিয়মে এই সামান্য পরিবর্তনই বুধের গতির কিছু আপাত অনিয়ম ব্যাখ্যা করার জন্য যথেষ্ট।

মাইক্রোওয়ার্ল্ডের শারীরিক ঘটনাগুলি বৃহৎ আকারে বিশ্বের ঘটনাগুলির চেয়ে ভিন্ন আইনের অধীন। প্রশ্ন উঠছে: মাধ্যাকর্ষণ কীভাবে ছোট আকারের পৃথিবীতে নিজেকে প্রকাশ করে? মহাকর্ষের কোয়ান্টাম তত্ত্ব এর উত্তর দেবে। কিন্তু মহাকর্ষের কোনো কোয়ান্টাম তত্ত্ব এখনো নেই। কোয়ান্টাম যান্ত্রিক নীতি এবং অনিশ্চয়তা নীতির সাথে সম্পূর্ণরূপে সামঞ্জস্যপূর্ণ মহাকর্ষ তত্ত্ব তৈরি করতে মানুষ এখনও খুব বেশি সফল হতে পারেনি।