Posted by მზე, არა უბრალოდ ჩვენი უახლოესი ვარსკვლავია. მზის სისტემის მასის 99,8% მზეშია თავმოყრილი. დედამიწაზე 330-ჯერ მასიურია, მისი გრავიტაცია კი პლანეტების, კომეტების, შორეული ასრტეროიდების მოძრაობას განაგებს. მაგრამ, როგორ შეიძლება გავიგოთ 150 მლნ.კმ. მანძილზე მდებარე უზარმაზარი, გავარვარებული ბურთის მასა? მეცნიერებმა ეს მაინც მოახერხეს, ყოველგვარი გიგანტური კოსმოსური სასწორის გარეშე. საუკუნეების წინ აღმოჩენილი ფიზიკის კანონები და მარტივი, მაგრამ გენიალური ლოგიკა, ამ წარმოუდგენელი ამოცანის ამოსხნის საშუალბას იძლევა.
XVII საუკუნეში, გერმანელმა ასტრონომმა, იოჰან კეპლერმა შეამჩნია, რომ პლანეტები ელიფსებზე მოძრაობენ და ამ მოძრაობებში 3 მათემატიკური კანონზმოიერება აღმოაჩინა.
ამ შემთხვევაში, კეპლერის მესამე კანონი გამოგვადგება: მზის გარშემო პლანეტების შემოვლის პერიოდების კვადრატები, პლანეტების ორბიტების დიდი ნახევარღერძების კუბების პროპორციულია. მარტივად რომ ვთქვათ, რაც უფრო შორსაა პლანეტა მზიდან, მით ნაკლები სიჩქარით მოძრაობს იგი. თუმცა, რატომ ხდებოდა ასე, კეპლერმა არ იცოდა (იოჰან კეპლერი და მისი კანონები).
ისააკ ნიუტონმა, პლანეტების მოძრაობა გრავიტაციას დაუკავშირა. მის მიერ აღმოჩენილი მსოფლიო მიზიდულობის კანონი და მოძრაობის აღმწერი მეორე კანონი გვეუბნება, რომ ნებისმიერი ციური სხეულის ორბიტა იმ ობიექტის მასაზეა დამოკიდებული, რომლის გარშემოც იგი მიმოიქცევა. ანუ, რაც უფრო მასიურია ცენტრალური ობიექტი, მით მეტი ძალით იზიდავს და მასთან ახლოს მდებარე პლანეტები, შორს მდებარე პლანეტებზე სწრაფად მოძრაობენ.
ამ კანონების წყალობით, მეცნიერებმა, პლანეტების მასის გამოთვლა მათ თანამგზავრებზე დაკვირვებით ისწავლეს. მაგალითად, დედამიწიდან მთვარემდე მანძილის (384 400 კმ.), მისი მოძრაობის სიჩქარისა და დედამიწის გარშემო სრული ბრუნის დროის (27,3 დღე) ცოდნით, ჩვენი პლანეტის მასა შეგვიძლია გამოვთვალოთ.
სწორედ ამ მეთოდებს იყენებდნენ თავიდან. შემდეგ, გაირკვა, რომ განტოლებებში მასა ყოველთვის იყო დაწყვილებული გრავიტაციულ მუდმივასთან (G) – უცნობ სიდიდესთან, რომლის მნიშვნელობის დადგენა მაშინ ვერ ხერხდებოდა.
დიდი ხნის განმავლობაში, გრავიტაციული მუდმივა უცნობ სიდიდედ რჩებოდა. მის გარეშე კი შეუძლებელი იყო პლანეტების ზუსტი მასების გამოთვლა. ყველაფერი შეიცვალა 1798 წელს, როდესაც ბრიტანელმა მეცნიერმა, ჰენრი კავენდიშმა, გენიალური ექსპერიმენტი ჩაატარა, სახელწოდებით – „დედამიწის აწონვა“.
მან, მბრუნავი სასწორი გამოიყენა, ძაფზე დაკიდებული ხის პატარა ძელი, რომლის ბოლოებზე ტყვიის ბურთულები იყო დამაგრებული. როცა ამ ბურთულებთან ახლოს ტყვიის მასიურ გირას ათავსებდნენ, პატარები მისკენ მიიზიდებოდა და სასწორი ოდნავ მობრუნდებოდა ხოლმე. ამ მობრუნების კუთხის გამოითვლით, კავენდიშმა პირველმა შეძლო გრავიტაციული მუდმივის გამოთვლა.
G = 6,674×10⁻¹¹ ნ·მ²/კგ² – ეს ძალიან მცირე სიდიდეა, ამიტომ ვერ ვგრძნობთ ერთმანეთის მიზიდულობას.
მეცნიერებს უკვე ყველა მონაცემი ჰქონდათ:
- თავისუფალი ვარდნის აჩქარება (g), რომელიც გელილეის დროიდან იყო ცნობილი.
- დედამიწის რადიუსი (R), გამოითვლილი ძველი ბერძენი მათემატიკოსის, ერატოსთენეს მიერ (როგორ გაზომა ერატოსთენემ დედამიწის გარშემოწერილობა).
- და ახალი მუდმივა – G.
ფორმულაში მათი ჩასმაღა იყო საჭირო – M = g × R² / G, და დედამიწის მასაც დადგინდა. ამ მონაცემის დაზუსტება მას მერე არ შეჩერებულა და საბოლოო მნიშვნელობა სულ ახლახანს, 2007 წელს დადგინდა – 5,97 × 10²⁴ კგ. (6 სექსტილიონი ტონა).
იცოდნენ რა დედამიწის მასა, მეცნიერება, მზის მასაც გამოთვალეს. ჩვენი პლანეტა ხომ მის გარშემო მზისავე გრავიტაციის ზემოქმედებით მოძრაობს. რაც უფრო მასიურია ვარსკვლავი, მით უფრო ძლიერად იზიდავს პლანეტებს და მით მეტი სიჩქარით “გაურბიან” ისინიც, რათა ვარსკვლავის წიაღში არ აღმოჩნდნენ.
მზის მასა = 1,989 × 10³⁰ კგ-ს (2 ნონილიონი ტონა!) უტოლდება, მზის სისტემის 99,866% სწორედ ჩვენს მნათობზე მოდის. დარჩენილი 0,134%-ის ძირითადი ნაწილი გაზის გიგანტებშია თავმოყრილი და გამოდის, რომ მერკური, ვენერა, დედამიწა და მარსი, მზესთან შედარებით, უბრალო კოსმოსური მტვერია (ახალგაზრდა ეგზოპლანეტა სხვა მეთოდით “აწონეს”; გრავიტაციული მუდმივის ახალმა გაზომვებმა სიტუაცია კიდევ უფრო დაამძიმა).