Odkrycie grawitacji i ludzie, którzy ją odkryli

Grawitacja powoduje, że cała materia jest przyciągana do innej materii, od subatomowych po kosmiczne. Najwcześniejsi ludzie mogli zaobserwować działanie grawitacji, zauważając spadające na ziemię przedmioty, ale tego nie robili zacząć systematycznie teoretyzować o przyczynach takiego ruchu aż do epoki klasycznej Grecja. Odkrycie działania grawitacji przebiegało w kilku etapach, począwszy od Demokryta, a skończywszy na pracach al-Hasana ibn al-Haythama, Galileo Galilei i Sir Isaaca Newtona.

W IV wieku p.n.e. Arystoteles zaproponował teorię, która dominowała w fizyce przez ponad tysiąc lat, ale jego idee, ściśle mówiąc, nie stanowiły teorii grawitacji. Arystoteles wierzył, że ciała są ciągnięte z jednego miejsca do drugiego, ponieważ zasadniczo tam należały ze względu na ich wrodzoną naturę; powietrze należało na przykład do nieba, podczas gdy skały należały do ​​ziemi. Demokryt, urodzony ponad 70 lat przed Arystotelesem, zaproponował teorię atomizmu, bardziej pasującą do tego, co obserwują współcześni fizycy na temat grawitacji. Atomizm zakładał, że materia składa się z podstawowych cząstek, a Demokryt teoretyzował, że te cząstki – atomy – poruszają się i zderzają z powodu wymusić, że Panagiotis Papaspirou i Ksenofont Moussas, pisząc w „American Journal of Space Science”, nazywają prekursorem teorii powaga.

Urodzony w X wieku na terenie dzisiejszego Iraku ibn al-Haytham sformułował teorię optyki, która wpłynęła na Newtona, proponując, że światło zawiera kolory. Pogodził także – choć błędnie – sprzeczną pracę Ptolemeusza i Arystotelesa, zachowując heliocentryzm Ptolemeusza, ale teoretyzując, że słońce i inne ciała niebieskie są obiektami materialnymi. Za swoją pracę w astronomii został nazwany Ptolemeuszem Drugim, według Josepha A. Kechichian, w profilu biograficznym w „Gulf News Weekend Review” w Dubaju. Ibn al-Haytham również nalegał na metoda naukowa, polegająca na obserwacji i eksperymentowaniu oraz obalona astrologia, obie ważne naukowe postawy. Jedną z jego głównych obserwacji astronomicznych było to, że Słońce i Księżyc były ciałami stałymi, materialnymi, co stanowiło teorię leżącą u podstaw późniejszych prac nad mechaniką planetarną.

Jeśli ibn al-Haytham odmówił całkowitego obalenia teorii Ptolemeusza, Galileusz nie miał takich skrupułów. Urodził się w 1564 roku w Pizie we Włoszech i stał się jednym z najbardziej znanych i ostatecznie wpływowych myślicieli renesansu. Tam, gdzie obserwacje Demokryta i ibn al-Haythama wspierały teorię grawitacji, praca Galileusza wpłynęła na nią bezpośrednio. Zlekceważył autorytet zarówno Arystotelesa, jak i Ptolemeusza, stając się pariasem zarówno w oczach Kościoła katolickiego, jak i establishmentu naukowego. Najbardziej związany z grawitacją stwierdził, że grawitacja działa na obiekty niezależnie od ich masy; różnice w szybkości spadania wynikają z oporów powietrza ze względu na różne kształty, a nie ciężaru. Mówi się, że Galileusz upuścił kule o tym samym kształcie, ale innej wadze niż Krzywa Wieża Pizy i chociaż historia może być apokryficzna, wynikająca z niej teoria jest sercem teorii powaga.

Inna apokryficzna historia leży u podstaw pracy Newtona; słynne powiedzenie, że wielki matematyk zainspirował się do studiowania grawitacji, gdy jabłko spadło mu na głowę. Urodzony w 1642 roku Newton miał zaledwie czterdzieści lat, kiedy opublikował swoją niezwykle wpływową książkę „Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, często znaną po prostu jako „Principia”. Testowanie teorie astronoma Johannesa Keplera, współczesnego Galileuszowi, Newton przedstawił Trzy Prawa Ruchu, które dotyczą bezwładności i mechaniki, a także jego teorię grawitacja; teoria ta mówi, że każdy obiekt we wszechświecie przyciąga każdy inny obiekt proporcjonalnie do swojej masy. Ta zasada, choć zrewidowana przez Alberta Einsteina i późniejszych fizyków, nadal jest aktualna dla myśli naukowej, inżynierii mechanicznej i astronomii.