Izaokas Niutonas

KĄ VADINAME VISATA?

Žodis „Visata” (kitaip sakant, Kosmosas) paprastai reiškia visą pasaulį. Ši sąvoka atsirado gilioje senovėje ir apima viską, kas egzistuoja nepriklausomai nuo mūsų sąmonės.

Žemė, kurtoje gyvena žmogus, yra vienas iš begalinės daugybės dangaus kūnų, sudarančių beribę Visatą. Daugelyje kūnų yra visos sąlygos gyvybei atsirasti ir vystytis.

KAS VALDO DANGAUS KŪNŲ JUDĖJIMĄ?

Dangaus kūnų judėjimas iš esmės nesiskiria nuo kūnų judėjimo Žemėje; taigi mūsų atsakymas vienodai tinka dėsniams, kurie valdo ir dangaus, ir žemės kūnų judėjimą.

Aplamai judėjimas priklauso nuo jėgų, veikiančių kūną, jam judant, taip pat ir nuo to, kas moksle vadinama pradinėmis judėjimo sąlygomis. Tai paaiškinsime pavyzdžiu.

Metame akmenį tam tikru kampu žemę. Jeigu jo neveiktų jokios jėgos, jis skristų tiesia linija pastoviu greičiu. Svorio jėgos veikiamas, akmuo lekia kreiva linija (parabole) ir pagaliau nukrenta ant žemės. Linija išlinksta nuo svorio jėgos. Jeigu judėjimo metu akmenį veiktų ir kitos jėgos, tai linijos forma pasikeistų.

Mes žinome, kad akmenys, sviesti nevienoda jėga (skirtingais greičiais) ir skirtingais kampais, lekia skirtingai, nors juos visuomet veikia ta patį jėga: svorio jėga. Vadinasi. akmens trajektorija (lėkimo kelias) taip pat priklauso ir nuo pradinio greičio, ir nuo kampo, kuriuo metame akmenį. Aplamai šitai ir vadiname pradinėmis judėjimo sąlygomis.

Įsivaizduokime, kad ėmėme tirti dangaus kūnų judėjimą. Jeigu mums žinomas dėsnis, pagal kurį jėgos veikia kūną, ir žinomos pradinės sąlygos, tai iš šių duomenų mes galime apskaičiuoti, kokia linija judės dangaus kūnas, ir galėsime numatyti, kur ir kada jis bus matomas danguje. Pavyzdžiui, jeigu nežinome arba nelabai tiksliai žinome dėsnį, pagal kurį jėgos veikia kūną, bet žinome pradines sąlygas, tai, stebėdami kūno judėjimą, galime nustatyti, koks jėgų veikimo dėsnis jį valdo. Ir pagaliau, jeigu žinome dėsnį, pagal kurį jėgos veikia kūną, tai, stebėdami jo judėjimą, galime nustatyti pradines sąlygas. Mes lyg įspėjame šio kūno praeitį, kurios negalima betarpiškai stebėti.

Dangaus kūnų judėjimą valdo daugiausia trauka tarp visų gamtos kūnų. Ši dėsnį vadiname visuotinės traukos dėsniu. Pirmą kartą jį suformulavo Izaokas Niutonas prieš du šimtus penkiasdešimt metų.

Pavyzdžiui, mūsų Saulės sistemos planetos juda daugiausia veikiant Saulės traukos jėgai (Saulę taip pat traukia kiekviena planeta). Tai vyksta todėl, kad Saulės masė daugiau kaip tūkstantį kartų didesnė už sunkiausios planetos masę. Planetų savitarpio traukos jėgos, palyginti su Saulės traukos jėga, nepaprastai mažos, ir kaip tik todėl planetos sukasi aplink saulę elipsinėmis linijomis, labai artimomis apskritimui. Kiti kūnai kometos pagal tą patį visuotinės traukos dėsnį juda aplink Saulę kreivėmis, artimomis parabolei. Tai, kad kometos juda kitaip, negu planetos, priklauso, aišku, nuo skirtingų pradinių judėjimo sąlygų.

Mes žinome daug žvaigždžių, kurios juda aplink abiejų kūnų masės centrą taip pat pagal visuotinės traukos dėsnį. Visuotinės traukos dėsnis atlieka pagrindinį vaidmenį visuose stebimuose dangaus kūnų judėjimuose, nors gamtoje yra ir kitų jėgų, kurios atskirais atvejais įveikia traukos jėgas. Pavyzdžiui, mes tai pastebime iš lekiančių iš Saulės smulkių įelektrintų dalelių judėjimo. Arti Žemės šios dalelės juda gan sudėtingomis kreivėmis, nes jas veikia Žemės magnetinis laukas. Vadinasi, čia susiduriame su magnetinėmis jėgomis. Aišku, tai nereiškia, kad šiuo atveju neveikia traukos jėgos. Jos taip pat veikia, bet žymiai silpniau, negu magnetinės jėgos.

Masės centru vadiname tašką, kurio nuotoliai nuo abiejų kūnų yra atvirkščiai proporcingi jų masėms. Šis taškas yra tiesėje, kuri jungia abu kūnus.