ГлавнаяТайны планеты Земля → Исаак Ньютон и ускорение свободного падения

Исаак Ньютон и ускорение свободного падения

30 Июнь 2014

newtonИсаак Ньютон
В год смерти Галилео Галилея родился Исаак Ньютон. Исследования ускорения свободного падения могут служить хорошей иллюстрацией парадоксальности развития научной мысли, которая в данном случае сначала исследовала и установила неизменность этой величины и затем почти сразу же задалась вопросом о закономерных изменениях ее в пространстве, а затем и во времени. Задачу обнаружить изменения ускорения свободного падения специально никто не ставил, это произошло совершенно неожиданно. Но для этого понадобились маятниковые часы и соотношение между длиной маятника L, периодом его колебаний T и ускорением свободного падения g. Это соотношение вывел изучавший движение маятника голландский физик, механик, математик и астроном Христиан Гюйгенс (1629—1695). В эпоху Возрождения и Нового времени не было разделения на теоретиков и экспериментаторов, и Гюйгенс наряду с теоретическими исследованиями (к «Трактату о свете» он добавил рассуждение «О причинах тяжести», в котором близко подошел к открытию закона всемирного тяготения) занимался экспериментальной работой, одним из результатов которой было создание первых в мире маятниковых часов. Справедливости ради надо заметить, что приоритет в создании маятниковых часов принадлежит Галилею и его сыну Винченцо, но это долгое время оставалось неизвестным и на ход исследований не повлияло.
Создатель закона всемирного тяготения воздал должное своим предшественникам, сказав: «Я видел дальше других, потому что стоял на плечах гигантов». Утверждают, что момент озарения Ньютона связан с падением яблока с яблони на землю. Но ведь множество людей видели качание лампады в церкви и падение яблока, однако великие открытия сделали только двое.

Эксцентриситет Земли
Маятниковые часы стали первым прибором, который показал, что величина ускорения силы тяжести в сотых долях изменяется с изменением широты. В 1676 году французский натуралист Жан Рише, переехав из Парижа (49° северной широты) в Кайену (5° северной широты, вблизи экватора) обнаружил, что его маятниковые часы отстают на две с половиной минуты в сутки. Чтобы отставание ликвидировать, маятник пришлось укоротить, а по возвращении в Париж вновь восстановить его первоначальную длину, чтобы часы не «бежали». Этот случай и несколько аналогичных наблюдений легли в основу вывода: ускорение свободного падения в экваториальной части Земли меньше, чем на ее полюсах (значения g по современным данным составляют 978 и 983 Гал соответственно), потому что экваториальный радиус Земли больше полярного. Так впервые измерили эксцентриситет Земли. Эти исследования ознаменовали появление новой научной дисциплины – гравиметрии (дословно «измерение тяжести», от греческого gravis — тяжелый).
Измерения изменений ускорения свободного падения оказались полезными для решения весьма широкого круга задач, связанных с изучением Земли, ее формы, ее недр. Раздел гравиметрии, посвященный изучению земных недр, получил название гравиразведки. Наряду с сейсмо-, электро- и магниторазведкой она стала одним из распространенных геофизических методов.




Рекомендуем к прочтению



Здесь вы можете написать отзыв

* Текст комментария
* Обязательные для заполнения поля