கற்றல் நோக்கங்கள்
இந்த அலகில், மாணவர் பின்வரும் கருத்துகளை அறிந்துகொள்வார்:
- கோள்களின் இயக்கத்திற்கான கெப்லரின் விதிகள்
- நியூட்டனின் ஈர்ப்பு விதி
- கெப்லரின் விதிகள் மற்றும் ஈர்ப்பு விதிக்கு இடையேயான தொடர்பு
- ஈர்ப்புப் புலம் மற்றும் நிலையின் கணக்கீடு
- புவியீர்ப்பு முடுக்கத்தின் மாறுபாட்டின் கணக்கீடு
- விடுபடு வேகம் மற்றும் செயற்கைக்கோள்களின் ஆற்றல் கணக்கீடு
- எடையின்மை கருத்து
- புவிமைய அமைப்பை விட சூரியமைய அமைப்பின் நன்மை
- எரடோஸ்தெனஸ் முறையைப் பயன்படுத்தி பூமியின் ஆரத்தை அளவிடுதல்
- ஈர்ப்பு மற்றும் வானியற்பியலில் சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள்
அறிமுகம்#
மின்னும் வானத்தைப் பார்த்து நாம் வியப்படைகிறோம்; சூரியன் கிழக்கில் உதித்து மேற்கில் மறைவது எப்படி, வால் நட்சத்திரங்கள் ஏன் உள்ளன அல்லது நட்சத்திரங்கள் ஏன் மின்னுகின்றன என்று நாம் ஆச்சரியப்படுகிறோம். வானம் என்பது பழங்காலத்திலிருந்தே மனிதர்களுக்கு ஆர்வத்தின் பொருளாக இருந்து வருகிறது. நட்சத்திரங்கள், சந்திரன் மற்றும் கோள்களின் இயக்கத்தைப் பற்றி நாம் எப்போதும் வியந்திருக்கிறோம். அரிஸ்டாட்டில் முதல் ஸ்டீபன் ஹாக்கிங் வரை, சிறந்த அறிவாளிகள் விண்வெளியில் வானப் பொருட்களின் இயக்கம் மற்றும் அவற்றின் இயக்கத்திற்கு என்ன காரணம் என்பதைப் புரிந்துகொள்ள முயன்றுள்ளனர்.
‘ஈர்ப்புக் கோட்பாடு’ 17 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில் நியூட்டனால் உருவாக்கப்பட்டது, இது வானப் பொருட்கள் மற்றும் பூமியிலுள்ள பொருட்களின் இயக்கத்தை விளக்கவும், எழுப்பப்பட்ட பெரும்பாலான கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்கவும் ஆகும். கடந்த மூன்று நூற்றாண்டுகளாக ஈர்ப்பு மற்றும் அது வானப் பொருட்களின் மீதான விளைவு பற்றிய ஆய்வு இருந்தபோதிலும், “ஈர்ப்பு” இன்றும் இயற்பியலில் ஆராய்ச்சியின் சுறுசுறுப்பான பகுதிகளில் ஒன்றாக உள்ளது. 2017 ஆம் ஆண்டில், ‘ஈர்ப்பு அலைகள்’ கண்டுபிடிப்பிற்காக இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது, இது 1915 ஆம் ஆண்டில் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனால் கோட்பாட்டளவில் கணிக்கப்பட்டது. கோள்களின் இயக்கம், நட்சத்திரங்கள் மற்றும் விண்மீன் திரள்களின் உருவாக்கம், மற்றும் சமீபத்தில் கருந்துளைகள் போன்ற மிகப்பெரிய பொருட்கள் மற்றும் அவற்றின் வாழ்க்கைச் சுழற்சி ஆகியவற்றைப் புரிந்துகொள்வது கடந்த சில நூற்றாண்டுகளாக இயற்பியலில் ஆய்வின் மையமாக இருந்து வருகிறது.
சூரியக் குடும்பத்தின் புவிமைய மாதிரி இரண்டாம் நூற்றாண்டில், புகழ்பெற்ற கிரேக்க-ரோமானிய வானியலாளர் கிளாடியஸ் டோலமி, சூரியன், சந்திரன், செவ்வாய், வியாழன் போன்ற வானப் பொருட்களின் இயக்கத்தை விளக்க ஒரு கோட்பாட்டை உருவாக்கினார். இந்த கோட்பாடு புவிமைய மாதிரி என்று அழைக்கப்பட்டது. புவிமைய மாதிரியின் படி, பூமி பிரபஞ்சத்தின் மையத்தில் உள்ளது மற்றும் சூரியன், சந்திரன் மற்றும் பிற கோள்கள் உட்பட அனைத்து வானப் பொருட்களும் பூமியைச் சுற்றி வருகின்றன. டோலமியின் மாதிரி நம் நிர்வாணக் கண்களால் வானத்தின் அவதானிப்புகளுடன் நெருக்கமாகப் பொருந்தியது. ஆனால் பின்னர், வானியலாளர்கள் டோலமியின் மாதிரி சூரியன் மற்றும் சந்திரனின் இயக்கத்தை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு வெற்றிகரமாக விளக்கினாலும், செவ்வாய் மற்றும் வியாழனின் இயக்கத்தை திறம்பட விளக்க முடியவில்லை என்பதைக் கண்டறிந்தனர்.
நிக்கோலஸ் கோப்பர்னிக்கஸின் சூரியமைய மாதிரி 15 ஆம் நூற்றாண்டில், போலந்து வானியலாளர் நிக்கோலஸ் கோப்பர்னிக்கஸ் (1473-1543) ‘சூரியமைய மாதிரி’ என்ற புதிய மாதிரியை முன்மொழிந்தார், இதில் சூரியன் சூரியக் குடும்பத்தின் மையத்தில் கருதப்பட்டது மற்றும் பூமி உட்பட அனைத்து கோள்களும் சூரியனை வட்டப்பாதையில் சுற்றி வந்தன. இந்த மாதிரி அனைத்து வானப் பொருட்களின் இயக்கத்தையும் வெற்றிகரமாக விளக்கியது.
அதே நேரத்தில், புகழ்பெற்ற இத்தாலிய இயற்பியலாளர் கலிலேயோ, பூமிக்கு அருகில் உள்ள அனைத்து பொருட்களும் பூமியை நோக்கி ஒரே விகிதத்தில் முடுக்கப்படுகின்றன என்பதைக் கண்டுபிடித்தார். இதற்கிடையில், டைகோ ப்ராஹே (1546-1601) என்ற ஒரு பிரபு தனது வாழ்நாள் முழுவதையும் நட்சத்திரங்கள் மற்றும் கோள்களின் நிலைகளை தனது நிர்வாணக் கண்களால் பதிவு செய்வதில் கழித்தார். அவர் தொகுத்த தரவுகள் பின்னர் அவரது உதவியாளர் ஜோஹன்னஸ் கெப்லரால் (1571–1630) பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன, இறுதியில் அந்த பகுப்பாய்வு கோள்களின் இயக்க விதிகளைக் கண்டறிய வழிவகுத்தது. இந்த விதிகள் ‘கெப்லரின் கோள்களின் இயக்க விதிகள்’ என்று அழைக்கப்படுகின்றன.