Θα μπορούσε η πτώση ενός «γέρικου», σαπισμένου μήλου από το κλαδί ενός δέντρου να οδηγήσει σε μία επιστημονική... έκρηξη; Φυσικά, αρκεί να πέσει στο κεφάλι του σωστού ατόμου, τη σωστή στιγμή.
Η ανακάλυψη του νόμου της βαρύτητας από τον Ισαάκ Νεύτωνα ακούγεται σαν ένα πραγματικό παραμύθι. Μια ιστορία αποτελούμενη από μια σειρά τυχαίων γεγονότων που πλαισιώνονται από την μοναδική ευφυΐα ενός σπουδαίου επιστήμονα.
Η σειρά από τις συμπτώσεις που οδήγησε τον Νεύτωνα στο... κατάλληλο μέρος την κατάλληλη στιγμή
Το πανεπιστήμιο του Cambridge ήταν πάντοτε ένα από τα καλύτερα και πιο οργανωμένα ιδρύματα παγκοσμίως. Το 1661 που ξεκίνησε τις σπουδές του ο Νεύτωνας όμως, το Cambridge περνούσε ίσως την σημαντικότερη κρίση της ιστορίας του. Η πολιτική αστάθεια που επικρατούσε στην Αγγλία εκείνα τα χρόνια σε συνδυασμό με το ξέσπασμα της πανούκλας που «θέρισε» την Ευρώπη, συντελούσαν στην ολική υποβάθμιση του ιδρύματος. Το τελειωτικό χτύπημα έγινε το 1665, όταν για προληπτικούς λόγους, λόγω της αρρώστιας, το πανεπιστήμιο έμεινε κλειστό. Ενα χρόνο μετά, σε ολόκληρη την Ευρώπη είχε επικρατήσει κλίμα πανικού. Το... διαβολικό έτος 1666 η πανούκλα αποτελούσε την μεγαλύτερη απειλή κατά της ανθρωπότητας, ενώ δεν υπήρχε καμία διάθεση για κανένα είδος επιστήμης.
Ο Νεύτωνας όμως είχε ήδη αποκτήσει πολύ βαθιές επιστημονικές γνώσεις. Βλέποντας πως η ζωή στο Cambridge δεν ήταν... ιδανική για να συνεχίσει τις μελέτες του, αποφάσισε να επιστρέψει στην γενέτειρα του στο Λίνκολσάιρ. Εγκαταστάθηκε εκ νέου στο πατρικό του σπίτι, στην αυλή του οποίου βρισκόταν μια ψηλή μηλιά. Μια από τις λίγες ηλιόλουστες μέρες στην επαρχιακή πόλη της Αγγλίας, ο Νεύτωνας αποφάσισε να ξαπλώσει στο μοναδικό σκιασμένο σημείο της αυλής. Κάτω από τη φυλλωσιά της... διασημότερης πλέον μηλιάς στον κόσμο.
Ενας από τους καρπούς του δέντρου όμως ήταν έτοιμος να πέσει. Οι μέρες που το κοτσάνι είχε αρκετή δύναμη για να τον κρατάει ανάμεσα στα φύλλα της μηλιάς, είχαν τελειώσει. Ακριβώς κάτω από το μήλο που ετοιμαζόταν να πέσει, βρισκόταν το κεφάλι του σπουδαίου επιστήμονα. Σαν όλα να ήταν σχεδιασμένα, ώστε να δοθεί η κατάλληλη αφορμή για να πυροδοτηθεί η ιδέα της «βαρύτητας».
Η πτώση του μήλου στο κεφάλι του Αγγλου φυσικού και η σύλληψη μιας σπουδαίας ιδέας
Το «γέρικο» μήλο είχε μόλις πέσει στο κεφάλι του Νεύτωνα. Ο Αγγλος φυσικός, που εκείνη την εποχή μελετούσε με μεγάλο πάθος τις κινήσεις της σελήνης γύρω από την Γη, προσπάθησε να εξηγήσει αυτό το τυχαίο φαινόμενο επιστημονικά. Γιατί να υπάρχει μια συγκεκριμένη στιγμή που το μήλο θα πέσει από την μηλιά; Γενικότερα γιατί όταν αφήνεις κάτι αστήρικτο στον αέρα, αυτό κινείται προς το δάπεδο, μέχρι και να χτυπήσει στο έδαφος;
Ο Αγγλος φυσικός μέσα από ένα τυχαίο γεγονός στην καθημερινότητα του, προσπάθησε να αντιληφθεί ποια είναι αυτή η δύναμη που προκαλεί τέτοιου είδους κινήσεις. Μάλιστα, ήταν πεπεισμένος πως η πτώση του μήλου και η τροχιά της Σελήνης ήταν κινήσεις που προέρχονταν από την άσκηση του ίδιου είδους δύναμης. Η προβλέψεις του Νεύτωνα αποδείχτηκαν σωστές μερικά χρόνια αργότερα.
Με την δημοσίευση του περίφημου «Principia Matematica» το 1687, ο Νεύτωνας εισήγαγε στις φυσικές επιστήμες την έννοια της βαρύτητας. Μέσα στο βιβλίο του Αγγλου φυσικού, το οποίο θεωρείται ένα από τα πιο σημαντικά επιστημονικά συγγράμματα της ιστορίας, βρίσκεται το πρώτο αξίωμα για τις βαρυτικές δυνάμεις αλλά και ο γνωστός «νόμος της παγκόσμιας έλξης».
Η μια εκ των τεσσάρων δυνάμεων του σύμπαντος - Τι είναι η βαρύτητα και πως... «λειτουργεί»
Το έργο του Νεύτωνα άλλαξε ριζικά τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε κάθε κίνηση οποιουδήποτε αντικειμένου. Η δύναμη της βαρύτητας που ανακάλυψε ο Αγγλος φυσικός είναι μια από τις τέσσερις αλληλεπιδράσεις στην φύση, μαζί με την ηλεκτρομαγνητική, την ασθενή πυρηνική και την ισχυρή πυρηνική δύναμη. Με λίγα λόγια, το «Principia Matematica» δεν περιγράφει απλώς ένα θεμέλιο λίθο της φυσικής, αλλά εξηγεί, εν μέρει, την σύσταση ολόκληρου του σύμπαντος. Τι περιγράφει ακριβώς όμως η έννοια της βαρύτητας;
Η βαρύτητα είναι μια δύναμη που ασκείται από κάθε σώμα στο σύμπαν, προς κάθε άλλο σώμα στο σύμπαν. Χαρακτηριστικό της είναι ότι ασκείται και μεταξύ σωμάτων που απέχουν μεγάλες αποστάσεις, αλλά και το ότι είναι πάντοτε ελκτική. Ο ορισμός που έδωσε ο Νεύτωνας για την δύναμη που ανακάλυψε ήταν ο εξής: «Κάθε σώμα στο σύμπαν έλκει κάθε άλλο σώμα με δύναμη ανάλογη του γινομένου των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της απόστασης του κέντρου μάζας τους»
Πιο συγκεκριμένα, η βαρύτητα είναι μια δύναμη που επηρεάζεται από την μάζα των σωμάτων αλλά και από την μεταξύ τους απόσταση. Οσο πιο «μεγάλα» είναι δύο αντικείμενα τόσο περισσότερο έλκονται μεταξύ τους, ενώ όσο πιο μακριά βρίσκονται τόσο η ελκτική δύναμη ανάμεσα τους εξασθενεί. Ουσιαστικά κάθε στιγμή δεχόμαστε άπειρες ελκτικές δυνάμεις. Ωστόσο, η μόνη που μπορεί να επηρεάσει την κίνηση μας είναι αυτή της Γης, λόγω της τεράστιας μάζας που έχει.