Introduction to Gravity

Alles in der menschlichen Erfahrung, und wirklich alles in den menschlichen Geschichts- oder menschlichen Zivilisationserfahrungen, alles

scheint zur Erde zu fallen, sodass man, hat man Wasserpartikel, schweben diese nicht einfach aufwärts.

Sind sie klein genug, werden sie vom Wind hoch gehalten und so, aber sind sie groß genug, werden sie fallen.

Es gibt keine Menschen, die einfach herumschweben, sie werden fallen.

Es gibt keine Taxis, die herumschweben, sie werden fallen.

Das Wasser wird nicht nur fallen, es wird auf den Boden aufschlagen, es wird herumspritzen, und wenn ein Ablauf da ist,

wird es in den Ablauf fließen. Es versucht einfach tiefer und tiefer und tiefer zu gehen.

Wenn ich einen Haufen Nadeln fallen lassen würde, würden sie einfach fallen. Sie würden nicht... Hätte ich hier eine Nadel rumliegen

würde sie nicht automatisch ohne Grund hochspringen und aufwärts fliegen und beginnen zu schweben.

Das ist also eine Sache, die fundamental ist bezüglich allem was wir haben

und erfahren haben.

Und daher akzeptierten wir es für einen Großteil der menschlichen Geschichte oder Zivilisation einfach als gegeben.

Wir dachten, "schau, es ist offensichtlich, alles sollte herunterfallen, so ist das Universum einfach.

Etwas anderes zu denken wäre verrückt." Und darum ist dieser Typ, dieser Typ hier, eines der größten Genies

aller Zeiten. Er hat viel mehr Dinge vollbracht, als die, die ich in diesem Video beschreiben werde,

und jedes dieser Dinge hätten ihm einen Platz in der Geschichte der Menschheit eingebracht.

Und dieser Typ, ist, wie ihr schon wissen könntet, Isaac Newton.

Mit Leichtigkeit schafft er es unter die Top Fünf Köpfe der menschlichen Geschichte. Also ein wirklich faszinierender Typ.

Und einer der großen Einsichten bezüglich dieses "Sachen fallen herunter" Problems ist:

Müssen sie herunterfallen?

Ist das etwas, dass wir über das Universum annehmen sollten?

Sachen müssen herunterfallen, sagte er, oder uns wurde erzählt dass er vom

beobachten eines fallenden Apfels von einem Baum inspiriert wurde. Es ist wahrscheinlich nicht wahr, was man in einigen Cartoons oder

im Fernsehe sieht, dass der Apfel auf seinen Kopf gefallen ist, oder seinen Kopf getroffen hat, als er schlief, und dass ihm dass diese Idee gab.

Was die meisten Leute sehen würden... Lass mich einen Baum zeichnen.

Das ist ein Zweig hier, einige Blätter. Die meisten Leute... also, das ist ein Apfel hier.

Die meisten Leute... wenn ich diesen Zweig abschneiden würde, würde der Apfel fallen. Gesunder Menschenverstand. Der Apfel würde fallen.

Die meisten Leute, die das sehen würden, würden einfach denken, das wäre ein normales Geschehen im Universum. Aber Isaac Newton, zumindest an diesem Tag,

fragte sich: "Warum? Warum ist der Apfel gefallen?"

Und das ist, bis zu einem gewissen Grad, ein großartiges Beispiel dafür "über den Tellerrand" zu denken, denn [das war] etwas,

das für tausende oder zehntausende von Jahren als gegeben betrachtet wurde, nur

weil es einfach immer so war. Er stellte die Frage warum?

Muss es immer so sein?

Und diese Frage brachte ihm einen kompletten Gedankengang, den er darauf aufbaute, der die Basis für alle

klassische Mechanik ist, die wir zum Großteil noch heute nutzen.

Es wurde von diesem Herren in den letzten hundert Jahren ein gutes Stück optimiert. [Albert Einstein]

Aber für die meisten Zwecke, wenn wir Dinge für die Oberfläche unseres Planeten konstruieren,

und nicht nah an die Lichtgeschwindigkeit kommen, können wir immer noch die Mathematik nutzen, die Isaac Newton anhand dieser simplen Frage erdacht hat.

Er war dabei nicht nur in der Lage zu erdenken, dass da etwas ist...

Es könnte etwas sein, das zieht, irgendwie,

das auf diesen Apfel einwirkt, und ihn zur Erde bringt.

Er formulierte ein vollständiges, ein vollständiges...

Gesetz um diese Sache. Also, wie du dir vorstellen kannst,

die Sache, von der Isaac Newton glaubte, es bringe den Apfel zur Erde

ist Gravitation... es ist Gravitation.

Und er formulierte das universelle Gravitationsgesetz, oder das Gesetz der universellen Gravitation; geht beides.

Und darin theorisiert er, dass die Kraft zwischen Objekten

jetzt eine Vektorgröße ist, die die beiden Objekte immer zu einander ziehen wird.

Die Richtung ist also zu einander. Die Kraft der Gravitation zwischen zwei Objekten....

ist gleich diesem großen G, das in Wirklichkeit nur eine Zahl ist, eine sehr kleine Zahl.

Ich sage die die Zahl in einem Moment. Sie ist gleich dieser Konstante, die Gravitationskonstante.

Die eine super-duper kleine Zahl ist, mal der Masse des ersten Objekts, mal der Masse des zweiten

Objekts, durch die Distanz zwischen den Objekten.

Das ist die Distanz zwischen den beiden Objekten.

Wenn du über die Kraft der Gravitation auf der Erde sprichst, das hier...

Du nimmst eine der Massen, die die Erde sein soll, also diese Masse hier. Du wählst eine als Erde.

Das ist ein Objekt auf der Erde. Vielleicht ich. Dann ist dies die Distanz zwischen Zentrum

der Massen dieser beiden Objekte. Meinem Zentrum und dem Zentrum der Erde.

In Wirklichkeit also ungefähr die Distanz von der Oberfläche der Erde oder wenn ich ungefähr

175 cm [groß bin}, dann ist etwa die Hälfte dieser Distanz bis zum Zentrum der Erde

die Zahl hier. Wenn du das hier siehst, noch bevor wir über die Erde reden,

oder Nadeln und die Erde, oder Taxen und die Erde und diese Gravitationskraft, könnte dir

etwas Bizarres in den Sinn kommen. Du könntest sagen: "Die Art in der Gravitation

durch Isaac Newton definiert ist, die Formel, die wir hier haben, sagt, dass wir Gravitation zwischen

beliebigen zwei Objekten haben" und du sagst, "Schau mal, ich schaue mir gerade einen Computerbildschirm an,

also schaust du gerade auf einen Computerbildschirm..." Lass mich einen oldschool Computer zeichnen,

kein flacher Bildschirm. Wie kann es sein, dass du nicht vom Computerbildschirm angezogen wirst?

Woran liegt es, dass es dir nicht ins Gesicht fliegt? Und die Antwort hierzu ist diese Zahl, diese Zahl ist

sehr klein. Und eigentlich gibt es eine Kraft der Anziehung zwischen dir und deinem Computer.

Es ist nur so, dass es überkompensiert wird von der Reibung zwischen Computer und Tisch,

der Reibung zwischen dir und deinem Stuhl, die offen gesagt von der Kraft zwischen

dir und der Erde verursacht wird, der Gravitationskraft zwischen dem Computer und der Erde.

Dass du und der Computer eine so kleine Masse haben, dass du es wirklich nicht bemerken kannst. Sie ist wirklich vernachlässigbar.

Sie werden von den anderen Kräften überwältigt, die den Computer davon abhalten, dass er

in dein Gesicht oder dein Gesicht in den Computer driften könnte. Du bekommst als einen Sinn dafür...

Dieses G, dieses große G,

diese Verhältnismäßigkeitskonstante, nur um einen Sinn dafür zu bekommen, wie klein sie ist... Das ist, und ich werde das hier runden,

es ist hier, ungefähr 6,67 mal 10 hoch -11 Newtons.

Und wir reden gleich über Newtons, es ist die Einheit, in der Kraft gemessen wird.

Lass mich sicherstellen, dass ich das korrekt sage. Newtonmeter pro kg².

Es ist dieser seltsame Satz Einheiten hier, aber in Wirklichkeit sind die Einheiten hier. Also wenn du mit den beiden Massen multiplizierst,

die in Kilogramm sind, und durch die Distanz teilst, die in Metern ist, bekommst du Newtons.

Aber ich will klar stellen, dass dies eine sehr kleine Zahl ist.