ماذا يحدث للثابت G إذا كانت كتلة الأرض ضعف قيمتها وبقي حجمها ثابتا

السؤال: ماذا يحدث للثابت G إذا كانت كتلة الأرض ضعف قيمتها وبقي حجمها ثابتاً؟

• الإجابة: قيمة الثابت (G) لا تتغير إطلاقاً، ولكن قوة الجذب التي تمارسها الأرض سوف تتضاعف.

شرح الإجابة:

لنفهم هذه المسألة بعمق، علينا أن نفرق بين مفهومين أساسيين في الفيزياء. الأول هو الثابت (G)، ويُعرف باسم “ثابت الجذب العام الكوني”. من اسمه، يتضح أنه قيمة كونية لا تتأثر بمكان وجودك في هذا الكون الفسيح، سواء كنت على سطح الأرض أو بالقرب من ثقب أسود هائل. هذا الرقم هو جزء من النسيج الأساسي للكون، يحدد قوة التجاذب بين أي كتلتين، وهو لا يعتمد على خصائص هذه الكتل بحد ذاتها، بل هو المقياس الذي يربطها معًا.

وعلى النقيض تماماً، نجد أن قوة الجاذبية التي يمارسها أي جرم سماوي، مثل كوكبنا، هي نتيجة مباشرة لكتلته. تخيل الأمر كأن الثابت (G) هو وصفة ثابتة لا تتغير أبداً، بينما كتلة الأرض هي كمية المكونات التي تستخدمها. إذا قمت بمضاعفة كمية المكونات (الكتلة) مع الحفاظ على حجم الإناء ثابتاً (حجم الأرض)، فإن النتيجة النهائية (قوة الجذب) ستكون أقوى بكثير.

من هذا المنطلق، عندما نفترض أن كتلة الأرض قد تضاعفت، فإننا نزيد من “المادة” المكدسة في نفس الحيز. بالتالي، ووفقاً لقانون الجذب العام لنيوتن، فإن قوة الشد التي تمارسها هذه الكتلة الجديدة على كل شيء فوقها أو بالقرب منها ستزداد بنفس النسبة. هذا يعني أن وزنك، وهو مقياس لقوة جذب الأرض لك، سيتضاعف على الفور. لكن الثابت (G)، الذي يحكم هذه العلاقة الرياضية، سيبقى على قيمته الأصلية دون أي تغيير يذكر، بصفته حكماً ثابتاً في قوانين الطبيعة.