Kab lus no yuav tsom mus rau keeb kwm ntawm kev tshawb pom ntawm txoj cai ntawm kev nqus dej thoob ntiaj teb. Ntawm no peb yuav tau paub txog cov ntaub ntawv keeb kwm yav dhau los ntawm lub neej ntawm tus kws tshawb fawb uas nrhiav pom lub cev dogma no, xav txog nws cov kev cai tseem ceeb, kev sib raug zoo nrog quantum gravity, txoj kev loj hlob, thiab ntau ntxiv.
Genius
Sir Isaac Newton yog tus kws tshawb fawb los ntawm Askiv. Nyob rau tib lub sijhawm, nws tau mob siab rau ntau yam thiab kev rau siab rau cov kev tshawb fawb xws li physics thiab lej, thiab kuj tau coj ntau yam tshiab rau mechanics thiab astronomy. Nws raug suav hais tias yog ib qho ntawm thawj tus tsim ntawm physics hauv nws cov qauv classic. Nws yog tus sau cov haujlwm tseem ceeb "Mathematical Principles of Natural Philosophy", uas nws tau nthuav tawm cov ntaub ntawv hais txog peb txoj cai ntawm mechanics thiab txoj cai ntawm universal gravitation. Isaac Newton tau tso lub hauv paus ntawm classical mechanics nrog cov haujlwm no. Nws tsim lub calculus ntawm txawv thiab ib hom, lub teeb txoj kev xav. Nws kuj tau ua haujlwm loj rau lub cev optics.thiab tsim ntau lwm txoj kev xav hauv physics thiab lej.
Law
Txoj cai ntawm kev nqus thoob ntiaj teb thiab keeb kwm ntawm nws qhov kev tshawb pom hnub rov qab mus rau 1666. Nws daim ntawv classical yog ib txoj cai uas piav txog kev sib cuam tshuam ntawm hom gravitational, uas tsis mus dhau lub moj khaum ntawm mechanics.
Nws cov ntsiab lus yog tias qhov taw qhia ntawm lub zog F ntawm lub gravitational rub tawm ntawm 2 lub cev los yog cov ntsiab lus ntawm m1 thiab m2, sib cais los ntawm ib leeg los ntawm ib qho kev ncua deb r, yog proportional rau ob qho tib si loj ntsuas thiab muaj ib tug inverse proportionality rau square nrug ntawm lub cev:
F=G, qhov twg G denotes lub gravitational tas li sib npaug zos rau 6, 67408(31)•10-11 m3 / kgf2.
Newton lub ntiajteb txawj nqus
Ua ntej xav txog keeb kwm ntawm kev tshawb pom ntawm txoj cai ntawm kev nqus dej thoob ntiaj teb, cia peb ua tib zoo saib nws cov yam ntxwv dav dav.
Nyob rau hauv txoj kev xav tsim los ntawm Newton, txhua lub cev uas muaj qhov loj yuav tsum tsim kom muaj ib qho chaw tshwj xeeb nyob ib puag ncig lawv, uas nyiam lwm yam khoom rau nws tus kheej. Nws hu ua lub gravitational teb, thiab nws muaj peev xwm.
Ib lub cev uas muaj qhov sib npaug sib npaug ua ib thaj teb sab nraud nws tus kheej, zoo ib yam li qhov tsim los ntawm cov khoom siv ntawm tib pawg nyob hauv nruab nrab ntawm lub cev.
Txoj kev taw qhia ntawm txoj hauv kev ntawm qhov taw tes no hauv thaj chaw gravitational, tsim los ntawm lub cev nrog lub zog loj dua, ua raws Kepler txoj cai. Cov khoom ntawm lub ntiaj teb, xws li, piv txwv li,ntiaj chaw los yog comet, kuj mloog nws, tsiv nyob rau hauv ib tug ellipse los yog hyperbola. Kev suav nyiaj rau qhov kev tsis sib haum xeeb uas lwm lub cev loj tsim tau suav nrog kev siv cov kev cai ntawm kev cuam tshuam kev xav.
ntsuas qhov tseeb
Tom qab Newton nrhiav pom txoj cai ntawm kev nqus dej thoob ntiaj teb, nws yuav tsum tau sim thiab ua pov thawj ntau zaus. Rau qhov no, ntau qhov kev suav thiab kev soj ntsuam tau ua. Tom qab tau pom zoo nrog nws cov kev cai thiab ua tiav los ntawm qhov tseeb ntawm nws qhov taw qhia, daim ntawv sim ntawm kev kwv yees ua qhov kev lees paub tseeb ntawm GR. Kev ntsuas ntawm quadrupole kev sib cuam tshuam ntawm lub cev uas tig, tab sis nws cov kav hlau txais xov tseem nyob ruaj khov, qhia peb tias cov txheej txheem nce δ nyob ntawm qhov muaj peev xwm r -(1+ δ) , ntawm qhov deb ntawm ob peb meters thiab nyob rau hauv txwv (2, 1 ± 6, 2)•10-3. Ib tug xov tooj ntawm lwm qhov kev pom zoo tso cai rau txoj cai no tsim thiab ua ib daim ntawv, tsis muaj kev hloov kho. Hauv xyoo 2007, qhov dogma no tau kuaj xyuas ntawm qhov deb tsawg dua ib centimeter (55 microns-9.59 mm). Nrog rau qhov kev sim ua yuam kev, cov kws tshawb fawb tau tshuaj xyuas qhov kev ncua deb thiab pom tsis muaj qhov txawv txav hauv txoj cai no.
Kev soj ntsuam ntawm lub hli txoj kab hauv kev cuam tshuam rau lub ntiaj teb kuj tau lees tias nws siv tau.
Euclidean chaw
Newton's classical theory of gravity is linked to Euclidean space. Qhov sib npaug tiag tiag nrog qhov raug siab txaus (10 -9) ntawm qhov ntsuas kev ncua deb hauv tus lej ntawm qhov sib npaug sib tham saum toj no qhia peb lub hauv paus Euclidean ntawm qhov chaw ntawm Newtonian mechanics, nrog peb. -dimensional lub cev daim ntawv. ATmus rau qhov teeb meem ntawm qhov teeb meem no, thaj tsam ntawm ib tug kheej kheej nto yog raws nraim proportional rau tus nqi ntawm lub square ntawm nws lub vojvoog.
Cov ntaub ntawv los ntawm keeb kwm
Cia peb xav txog cov ntsiab lus luv luv ntawm keeb kwm ntawm kev tshawb pom ntawm txoj cai ntawm kev nqus dej thoob ntiaj teb.
Cov tswv yim tau muab tso rau los ntawm lwm cov kws tshawb fawb uas nyob ua ntej Newton. Epicurus, Kepler, Descartes, Roberval, Gassendi, Huygens thiab lwm tus tau mus xyuas qhov kev xav ntawm nws. Kepler tau hais tias lub zog gravitational yog inversely proportional rau qhov kev ncua deb ntawm lub hnub qub ntawm lub hnub thiab muaj faib tsuas yog nyob rau hauv lub ecliptic dav hlau; Raws li Descartes, nws yog qhov tshwm sim ntawm kev ua haujlwm ntawm vortices hauv lub thickness ntawm ether. Muaj ntau qhov kev kwv yees uas muaj qhov cuam tshuam ntawm qhov tseeb kwv yees txog kev vam khom nyob deb.
Ib tsab ntawv los ntawm Newton rau Halley muaj cov ntaub ntawv hais tias cov thawj coj ntawm Sir Isaac nws tus kheej yog Hooke, Wren thiab Buyo Ismael. Txawm li cas los xij, tsis muaj leej twg ua ntej nws tswj kom meej, siv txoj kev ua lej, txuas txoj cai ntawm lub ntiajteb txawj nqus thiab lub ntiaj teb txav.
Keeb kwm ntawm qhov kev tshawb pom ntawm txoj cai ntawm kev nqus dej thoob ntiaj teb yog txuas nrog rau txoj haujlwm "Mathematical Principles of Natural Philosophy" (1687). Hauv txoj haujlwm no, Newton muaj peev xwm muab tau txoj cai lij choj hauv nqe lus nug ua tsaug rau Kepler txoj cai empirical, uas twb paub lawm los ntawm lub sijhawm ntawd. Nws qhia peb tias:
- daim ntawv ntawm kev txav ntawm txhua lub ntiaj teb pom qhia tias muaj lub hauv paus quab yuam;
- Lub zog ntawm kev nyiam ntawm lub hauv paus hom ntawv elliptical lossis hyperbolic orbits.
About Newton's theory
Kev tshuaj xyuas cov keeb kwm luv luv ntawm kev tshawb pom ntawm txoj cai ntawm kev nqus dej thoob ntiaj teb kuj tseem tuaj yeem taw qhia peb rau ntau qhov sib txawv uas ua rau nws txawv ntawm qhov kev xav yav dhau los. Newton tau koom nrog tsis yog hauv kev tshaj tawm cov qauv ntawm qhov tshwm sim nyob rau hauv kev txiav txim siab, tab sis kuj tau tshaj tawm cov qauv ntawm ib hom lej hauv daim ntawv holistic:
- kev cai lij choj ntawm lub ntiajteb txawj nqus;
- txoj cai ntawm txoj cai lij choj;
- systematics ntawm txoj kev tshawb fawb lej.
Qhov triad no tuaj yeem tshawb xyuas qhov tseeb txawm tias qhov nyuaj tshaj plaws ntawm cov khoom siv ntuj ceeb tsheej, yog li tsim lub hauv paus rau kev siv tshuab hluav taws xob. Txog rau thaum pib ntawm Einstein txoj haujlwm hauv tus qauv no, tsis tas yuav muaj cov txheej txheem kho kom raug. Tsuas yog cov cuab yeej lej yuav tsum tau txhim kho kom zoo.
Kev Sib Tham
Tshawb nrhiav thiab pov thawj txoj cai thoob plaws hauv lub xyoo pua 18th tau dhau los ua ib qho kev paub zoo ntawm kev tsis sib haum xeeb thiab kev kuaj xyuas tsis zoo. Txawm li cas los xij, lub xyoo pua xaus nrog kev pom zoo dav dav nrog nws cov lus tshaj tawm thiab cov lus. Siv cov kev suav ntawm txoj cai, nws muaj peev xwm txiav txim siab txoj hauv kev ntawm kev txav ntawm lub cev saum ntuj ceeb tsheej. Ib daim tshev ncaj qha tau ua los ntawm Henry Cavendish hauv xyoo 1798. Nws tau ua qhov no siv lub torsion-hom sib npaug nrog zoo rhiab heev. Nyob rau hauv keeb kwm ntawm kev tshawb pom ntawm universal txoj cai ntawm gravitational, nws yog ib qhov tsim nyog los faib ib qho chaw tshwj xeeb rau kev txhais lus qhia los ntawm Poisson. Nws tsim lub tswv yim ntawm lub peev xwm gravitational thiab Poisson kab zauv, uas nws muaj peev xwm xam qhov no.peev xwm. Hom qauv no ua rau nws muaj peev xwm kawm qhov gravitational teb nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm ib tug arbitrary tis ntawm teeb meem.
Muaj ntau qhov teeb meem hauv Newton txoj kev xav. Qhov tseem ceeb tshaj plaws tuaj yeem suav hais tias yog qhov tsis txaus ntseeg ntawm kev ua haujlwm ntev. Nws yog tsis yooj yim sua kom teb cov lus nug ntawm yuav ua li cas lub zog ntawm attraction raug xa mus los ntawm lub tshuab nqus tsev qhov chaw ntawm ib tug infinite ceev.
"Evolution" ntawm txoj cai
Ob puas xyoo tom ntej no, thiab ntau ntxiv, tau sim los ntawm ntau tus kws kho mob kom tawm tswv yim ntau txoj hauv kev los txhim kho Newton txoj kev xav. Cov kev siv zog no tau xaus rau hauv kev yeej hauv xyoo 1915, uas yog tsim los ntawm General Theory of Relativity, uas tau tsim los ntawm Einstein. Nws muaj peev xwm kov yeej tag nrho cov teeb meem nyuaj. Raws li lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev sib tham, Newton txoj kev xav tau los ua qhov kwv yees rau qhov pib ntawm kev ua haujlwm ntawm txoj kev xav hauv ntau daim ntawv, uas tuaj yeem siv tau raws li qee yam xwm txheej:
- Lub peev xwm ntawm qhov gravitational tsis tuaj yeem loj dhau hauv cov tshuab hauv kev kawm. Lub hnub ci system yog ib qho piv txwv ntawm kev ua raws li tag nrho cov kev cai rau kev txav ntawm lub cev xilethi-aus. Qhov tshwm sim sib txheeb pom nws tus kheej hauv qhov pom tau pom ntawm perihelion hloov.
- Tus nqi ntawm kev txav mus los hauv pawg no yog qhov tsis txaus ntseeg piv rau qhov ceev ntawm lub teeb.
Pov thawj tias nyob rau hauv qhov chaw tsis muaj zog nyob ruaj khov, GR suav nrog cov ntawv Newtonian yog qhov muaj peev xwm ntsuas qhov ntsuas ntawm qhov nqus ntawm qhov chaw nyob ruaj khov nrogtsis muaj zog qhia cov yam ntxwv ntawm cov rog, uas muaj peev xwm ua tau raws li cov xwm txheej ntawm Poisson kab zauv.
Quanta Scale
Txawm li cas los xij, hauv keeb kwm, tsis muaj kev tshawb pom ntawm txoj cai ntawm kev sib nqus ntawm lub ntiaj teb, lossis General Theory of Relativity tuaj yeem ua qhov kawg gravitational txoj kev xav, vim ob qho tib si tsis txaus piav txog cov txheej txheem ntawm gravitational hom ntawm quantum. nplai. Kev sim los tsim quantum gravitational txoj kev xav yog ib qho ntawm cov haujlwm tseem ceeb tshaj plaws ntawm physics niaj hnub no.
Los ntawm qhov pom ntawm quantum gravity, kev sib cuam tshuam ntawm cov khoom yog tsim los ntawm kev sib hloov ntawm virtual gravitons. Raws li lub hauv paus ntsiab lus tsis meej, lub zog muaj peev xwm ntawm virtual graviton yog qhov sib npaug ntawm lub sijhawm uas nws muaj nyob, los ntawm qhov chaw ntawm emission los ntawm ib qho khoom mus rau lub sijhawm uas nws tau nqus los ntawm lwm qhov taw tes.
Raws li qhov no, nws hloov tawm tias ntawm qhov me me ntawm qhov kev ncua deb, kev sib cuam tshuam ntawm lub cev entails pauv ntawm virtual hom gravitons. Ua tsaug rau cov kev txiav txim siab no, nws muaj peev xwm los xaus txoj cai ntawm Newton lub peev xwm thiab nws txoj kev vam khom nyob rau hauv raws li kev sib raug zoo ntawm proportionality nrog rau kev ncua deb. Qhov sib piv ntawm txoj cai ntawm Coulomb thiab Newton tau piav qhia los ntawm qhov tseeb tias qhov hnyav ntawm graviton yog sib npaug rau xoom. Qhov hnyav ntawm photons muaj tib lub ntsiab lus.
Kev dag ntxias
Nyob hauv tsev kawm ntawv cov ntaub ntawv, cov lus teb rau lo lus nug los ntawm keeb kwm, yuav ua li casNewton nrhiav tau txoj cai ntawm universal gravitation, yog zaj dab neeg ntawm ib tug poob kua txiv. Raws li cov lus dab neeg no, nws poob rau lub taub hau ntawm tus kws tshawb fawb. Txawm li cas los xij, qhov no yog qhov kev xav tsis zoo, thiab qhov tseeb, txhua yam tuaj yeem ua yam tsis muaj qhov xwm txheej zoo sib xws ntawm kev raug mob taub hau. Newton nws tus kheej qee zaum tau lees paub qhov lus dab neeg no, tab sis qhov tseeb txoj cai tsis yog qhov kev tshawb pom tshwm sim thiab tsis tuaj yeem tshwm sim ntawm lub sijhawm pom. Raws li tau sau tseg saum toj no, nws tau tsim los rau lub sijhawm ntev thiab tau nthuav tawm thawj zaug hauv kev ua haujlwm ntawm "Cov Ntsiab Lus ntawm Kev Ua lej", uas tau tshwm sim rau pej xeem hauv 1687.
