لماذا لا نقع من الأرض؟ اكتشاف قوة الجاذبية وأسرارها

ما هي الجاذبية وكيف تعمل؟

يطرح الطفل سؤالاً بسيطًا ظاهره البراءة وجوهره الفلسفة: لماذا لا نقع من الأرض ونحن نعيش على كرة تدور في الفضاء؟ هذا السؤال يقودنا إلى فهم قوة غير مرئية لكن تأثيرها نشعر به في كل لحظة: الجاذبية. منذ مئات السنين، جلس إسحاق نيوتن تحت شجرة ورأى تفاحة تسقط على الأرض، فبدأ يتساءل عن السبب. لماذا تسقط التفاحة دائمًا للأسفل؟ لماذا لا تطير بعيدًا؟ ومن هنا بدأ البحث عن قانون يفسر هذه القوة. الجاذبية هي قوة تجذب كل جسمين في الكون نحو بعضهما، وهي التي تجعل الأشياء تسقط تجاه الأرض وتجعل القمر يدور حولها والكواكب تدور حول الشمس.

يمكن للطفل أن يشعر بقوة الجاذبية عندما يلقي كرة إلى أعلى. في البداية ترتفع الكرة، لكن سرعان ما تبطئ ثم تبدأ بالعودة إلى الأسفل. هذه القوة التي ترجع الكرة إلى يده هي الجاذبية. ويمكن تشبيه الأرض بقطعة مغناطيس عملاقة تجذب كل شيء نحو مركزها، ولكن بدلاً من المغناطيسية، فإن قوة الجذب تأتي من كتلة الأرض الكبيرة. كلما كان الجسم أكثر كتلة، زادت جاذبيته. ولهذا السبب ينجذب الناس والأشياء نحو الأرض أكثر مما ينجذبون نحو حجر صغير. في الواقع، كل جسم يجذب الأجسام الأخرى، حتى الطفل نفسه يجذب ألعابه، لكنه لا يلاحظ ذلك لأن كتلة الأشياء الصغيرة تجعل جاذبيتها ضعيفة مقارنة بالأرض.

الجاذبية ليست القوة الوحيدة في الطبيعة، لكنها القوة التي تنظم حركة الأجرام السماوية. فهي تبقي القمر في مداره حول الأرض، وتحافظ على الكواكب ضمن مساراتها حول الشمس. إذا اختفت الجاذبية فجأة، لتطاير كل شيء في الفضاء، ولن يبقى شيء في مكانه. الأمر يشبه خيطًا غير مرئي يشدنا إلى الأرض، ويشد الأرض والشمس والكواكب بعضها إلى بعض. وعلى الرغم من أننا لا نرى هذا الخيط، إلا أننا نلاحظ تأثيره في كل خطوة نخطوها.

الأرض ككرة دوارة: كيف نبقى ملتصقين بالرغم من الحركة

قد يفاجأ الطفل عندما يعلم أن الأرض تدور حول محورها بسرعة تزيد عن ألف كيلومتر في الساعة عند خط الاستواء. يتساءل: إذا كانت الأرض تدور بهذه السرعة، فلماذا لا نسقط أو نطير بعيدًا؟ هنا يأتي دور مفهومين مهمين: الجاذبية وقانون العطالة. يدور الأرض حول محورها كما يدور الراكب على كرسي دوار، لكننا لا نشعر بالحركة لأن كل شيء حولنا يتحرك بنفس السرعة. ولأن الجاذبية تشدنا نحو مركز الأرض، فإننا لا نشعر بالقوة الطاردة التي تنتج عن الدوران. هذه القوة الطاردة موجودة، لكن قوتها صغيرة مقارنة بقوة الجاذبية، ولهذا نبقى ملتصقين بالأرض.

إذا أردت تجربة تأثير العطالة، اجلس في سيارة تتحرك بسرعة ثم تتوقف فجأة. ستلاحظ أن جسمك يميل إلى التحرك للأمام، لأن جسمك يريد الاستمرار في الحركة بنفس السرعة. هذا هو قانون العطالة الذي اكتشفه غاليليو وصاغه نيوتن فيما بعد: الأجسام تظل في حالة سكون أو حركة منتظمة ما لم تؤثر عليها قوة خارجية. وفي حالة الأرض، فإن الجاذبية هي القوة التي تبقينا في مسارنا. لذلك، بالرغم من دوران الأرض السريع، إلا أن الجاذبية تعمل كحزام أمان يثبتنا على سطحها.

قد يسمع الطفل عن رواد الفضاء يطفون في محطة الفضاء الدولية، فيظن أن الجاذبية لا تعمل هناك. الحقيقة أن الجاذبية موجودة في كل مكان في الفضاء، لكنها تضعف كلما ابتعدنا عن مركز الأرض. رواد الفضاء يختبرون انعدام الوزن ليس لأن الجاذبية اختفت، بل لأنهم يدورون حول الأرض بسرعة، في حالة سقوط حر دائم. تخيل أنك في مصعد يسقط بسرعة، ستشعر وكأنك تطفو لأنك أنت والمصعد تسقطان معًا بالسرعة نفسها. هذا ما يحدث لرواد الفضاء؛ هم في حالة سقوط حول الأرض، ولذلك يبدو أنهم بلا وزن.

الجاذبية أيضًا مسؤولة عن ظواهر أخرى مثل المد والجزر. عندما يكون القمر فوق البحر، يجذب الماء نحوه فيرتفع مستوى البحر. وعندما يتحرك إلى مكان آخر، يعود الماء إلى الانخفاض. هذا يبين أن الجاذبية ليست قوة متجانسة بل تختلف تبعًا للمسافة والكتلة. من خلال مراقبة المد والجزر، يتعلم الطفل أن القوى غير المرئية يمكن أن يكون لها تأثيرات كبيرة على العالم من حولنا.

في النهاية، فهم الجاذبية يفتح أمام الطفل بابًا إلى عوالم الفيزياء والفلك. عندما يعرف أن هناك قوة تربط كل شيء ببعضه، يصبح قادرًا على إدراك العلاقات بين الظواهر المختلفة. يدرك أن الانضباط في الحركة هو ما يحافظ على النظام في الكون، وأن هناك قوانين تحكم كل شيء من سقوط كرة إلى دوران المجرة. هذا الفهم يعزز احترامه للطبيعة ويجعله يتطلع إلى اكتشاف المزيد عن العالم الذي يعيش فيه. وكما قال نيوتن: «إذا رأيت أبعد، فذلك لأنني وقفت على أكتاف العمالقة». الجاذبية هي أحد تلك الأكتاف التي تمكننا من رؤية أبعد وفهم أعمق.