Czujecie już jesień pachnącą szarlotką? O jej obligatoryjnym składniku (nie do końca kulinarnie) opowie dr hab. Dariusz Kajewski z Instytut Fizyki – Uniwersytet Śląski:
28 września jest Światowym Dniem Jabłka. Bez wątpienia jabłko jest jednym z naszych narodowych owoców – pachnące, soczyste, chrupiące. Kojarzące się z końcem wakacji i piękna jesienią. Podobno to właśnie ono przyczyniło się do odkrycia jednego z fundamentalnych praw rządzących Wszechświatem. Zapewne domyślacie się o jakie prawo chodzi – Prawo powszechnego ciążenia zdefiniowane przez Sir Izaaka Newtona.
Newton nieodzownie kojarzony jest właśnie z jabłkiem, które to miało spaść mu na głowę i „oświecić” go. Historia ta jest jednak bardzo często źle przekazywana – i nie chodzi tutaj o jabłko, bo faktycznie odegrało ono kluczową rolę w tej opowieści.
Zacznijmy jednak od początku. Mamy rok 1665 – cztery lata po tym jak Newton dostał się na studia w Cambridge, w Anglii zaczyna panować wielka zaraza. Tak jak niedawno z powodu pandemii, uniwersytety zostały zamknięte, a młody 22-letni Newton postanawia powrócić na ten czas do swojego domu rodzinnego. Sącząc herbatkę pod jabłonią, miał doznać olśnienia – czy to na skutek obserwowania spadającego jabłka, czy też bezpośredniego kontaktu z tymże. I w tym miejscu zaczynają się przysłowiowe „schody” – większość sądzi, że Newton odkrył, iż ciała spadają w dół na Ziemię na skutek pewnej siły – siły grawitacji. W zasadzie cała historia na tym się często kończy. Nawet mało pojętna wiewiórka byłaby w stanie stwierdzić ten fakt, że przedmioty spadają w dół – nie w bok, nie do góry, a prosto w dół. Jednak czy sądzicie, by taki geniusz, jakim był Izaak Newton – ten sam, który w trakcie swojego rocznego „urlopu” opracował rachunek różniczkowy, rozszczepił światło na pryzmacie i doszedł do wniosku, że widmo barwne, obserwowane jako „tęcza”, nie jest właściwością ośrodka, a światła białego jako mieszaniny barw (co wcale nie było takie oczywiste jak dzisiaj), stwierdził po prostu, że przedmioty uniesione muszą spaść na Ziemię? Byłoby to zbyt banalne i odarte z piękna odkryć, którym towarzyszy zawsze mentalny „wyzwalacz” – impuls pchający do łączenia, pozornie niezwiązanych ze sobą, faktów.
Newton stwierdził coś zdecydowanie bardziej ważnego! Nie tylko jabłko spada na Ziemię, ale także Ziemia spada na jabłko – a dokładniej jabłko także działa siłą grawitacji na Ziemię, ponieważ oddziaływania grawitacyjne są wzajemne. Co to znaczy? Tyle i aż tyle, że wszystkie ciała posiadające masę są źródłem oddziaływań grawitacyjnych i wzajemnie się przyciągają – to właśnie utrzymuje razem nie tylko cały Układ Słoneczny, ale i cały Wszechświat! Tym sposobem dzięki temu stwierdzeniu, w łatwy sposób mógł wytłumaczyć, czym są pływy morskie, mógł opisać matematycznie ruch planet i komet oraz obliczać ich orbity, które były jedynie opisane przez Keplera. Dosłownie postawił „kropkę nad i” w rewolucji zapoczątkowanej przez Kopernika. Nagle też okazało się, że nie ma takiego kierunku jak góra czy dół! Przedmioty przestały spadać „w dół”, a zaczęły poruszać się do masy drugiego ciała.