24γράμματα:, Φυσική - Μαθηματικά
H Aρχή της Ισοδυναμίας
Jun
ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΙΣΟΔΥΝΑΜΙΑΣ: ΣΤΟ ΕΠΙΚΕΝΤΡΟ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΣΗΜΕΡΑ, ΟΠΩΣ ΚΑΙ ΠΡΙΝ ΑΠΟ ΠΕΝΤΕ ΑΙΩΝΕΣ
Κωνσταντίνος Μπενάς, Μαθηματικός – Φυσικός, PhD
24grammata.com- free ebook (σειρά: επιστημονικές μελέτες)
Ήδη από τα μαθητικά μας χρόνια πληροφορούμαστε πως η μάζα των σωμάτων είναι μία και η αυτή, είτε καθορίζει το βάρος τους, είτε την ορμή τους. Είναι πράγματι έτσι; Διδασκόμαστε πως ο Γαλιλαίος, ρίχνοντας σφαίρες διαφορετικών μεγεθών από τον Πύργο της Πίζας απέδειξε ότι όλα τα σώματα, ανεξάρτητα από τη μάζα τους, πέφτουν με την ίδια ταχύτητα. Τι θα μας αποκάλυπταν ακριβέστερες μετρήσεις; Μήπως τα σωματίδια της αντιύλης («αντισωματίδια») πέφτουν με διαφορετική ταχύτητα από ό,τι τα σωματίδια της ύλης; Τι θα διαπιστώναμε αν οι μετρήσεις και τα πειράματά μας γίνονταν όχι στη Γη αλλά στο διάστημα; Τι προσπάθειες έχουν γίνει ως τώρα, ώστε να απαντηθούν όλα αυτά τα ερωτήματα; Ποιες άλλες πρόκειται να γίνουν; Γιατί είναι τόσο σημαντική η αναζήτηση απαντήσεων; Είναι η βαρύτητα μία ιδιότητα της γεωμετρίας του χωροχρόνου, ή κάτι άλλο;
ΑΝ ΚΑΠΟΤΕ ΒΡΕΘΕΙΤΕ ΣΤΗ ΣΕΛΗΝΗ, ή σε κάποιο άλλο ουράνιο σώμα μικρότερο από τη Γη, θα έχετε την ευκαιρία να διαπιστώσετε εξ ιδίας πείρας πως ένα αντικείμενο πολύ βαρύ για τα δεδομένα του πλανήτη μας εκεί θα σας είναι εύκολο να το ανυψώσετε «με το ένα χέρι». Μία συμπαγής χαλύβδινη σφαίρα, η οποία στη Γη θα αποθάρρυνε έναν αθλητή της άρσης βαρών, δεν θα σας φανεί βαρύτερη από μία μπάλα δικτυοσφαίρησης. Μην σκεφθείτε όμως να την χρησιμοποιήσετε σαν τέτοια: Θα διαπιστώσετε πως είναι αδύνατον, αν όχι ολέθριο! Επιχειρώντας να εξαπολύσετε ένα αντικείμενο σαν αυτό, όσο και αν είναι ελαφρύ, το μόνο που θα πετύχετε θα είναι να εκσφενδονιστείτε εσείς προς την αντίθετη κατεύθυνση, ενώ αυτό το ίδιο θα μετακινηθεί ελάχιστα. Ακόμα χειρότερα, αν δείτε μία τέτοια σφαίρα να έρχεται προς το μέρος σας με ταχύτητα και επιχειρήσετε να ανακόψετε την πορεία της με το σώμα σας, θα υποστείτε ό,τι ακριβώς θα σας συνέβαινε αν ήσασταν στη Γη. Όσο εύκολα και αν την είχατε σηκώσει από το έδαφος λίγο νωρίτερα. Διότι στην περίπτωση αυτή το βάρος δεν παίζει κανένα ρόλο. Τόσο στην εκτόξευση της σφαίρας όσο και στην αναχαίτισή της αυτό που πρέπει να υπερνικήσετε είναι η αδράνειά της. Ή αλλιώς η ορμή της.
Η ορμή της σφαίρας μας, όπως και κάθε αντικειμένου, είναι ένα μέγεθος το οποίο αυξάνει ανάλογα με τη μάζα του αντικειμένου αυτού. Το ίδιο ισχύει και για το βάρος του. Όμως, από ποιοτική άποψη, η «μάζα» της πρώτης περίπτωσης είναι κάτι το τελείως διαφορετικό από τη «μάζα» της δεύτερης. Η πρώτη είναι η αδρανειακή μάζα η οποία καθορίζει την ορμή ενός σώματος σύμφωνα με την γνωστή σχέση «Ορμή = (Αδρανειακή) Μάζα επί Ταχύτητα»…
24grammata.com- free ebook (σειρά: επιστημονικές μελέτες)