הצגת המקור של הדף "קבוע הכבידה"

[[קובץ:NewtonsLawOfUniversalGravitation.svg|שמאל|ממוזער|250px|F הוא כוח המשיכה, G הוא קבוע הכבידה, M היא המסה של כל אחד מהגופים, R הוא המרחק בין מרכזי הכובד]]
'''קבוע הכבידה העולמי''', '''קבוע הגרביטציה האוניברסלי''' או '''קבוע ניוטון''' המסומן לרוב באות G, הוא [[קבוע פיזיקלי]] אמפירי המבטא את הקשר בין גודלה של [[מסה]] לבין עוצמת תופעות ה[[כבידה]] שהיא מחוללת במרחב בהתאם למרחק ממנה. לדוגמה, ב[[חוק הכבידה העולמי של ניוטון]] <math> F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} </math> קושר קבוע הכבידה G בין תופעת כוח הכבידה שמפעילות זו על זו מסות מרוחקות, לבין גודלן והמרחק ביניהן.

על פי תוצאות ניסויים עדכניים ערכו של קבוע הכבידה העולמי G שווה ל:
<math> G= 6.67384 \times 10^{-11} {m^3 \over s^2 kg} = 6.67384 \times 10^{-8} {cm^3 \over s^2 gr} </math>

ערכו הקטן של קבוע זה מעיד על כך שכוח הכובד הוא [[כוח (פיזיקה)|כוח]] חלש מאוד יחסית לכוחות הגרעינים (ה[[הכוח הגרעיני החזק|חזק]] וה[[הכוח הגרעיני החלש|חלש]]) ול[[הכוח האלקטרומגנטי|כוח החשמלי]]. לשם השוואה, כוח הכבידה שיפעילו בין שתי מסות של קילוגרם (אשר בכל אחת מהן יש בקירוב 10<sup>26</sup> [[נוקליאון|נוקליאונים]]) זהה לכוח שיפעילו ביניהם שני מטענים של כ-{{SN||-10}} [[קולון]] (בקירוב מטען של רק 10<sup>9</sup> [[פרוטון|פרוטונים]]) באותו מרחק. אולם יש לזכור שרוב הגופים נייטרליים מבחינה [[חשמל]]ית ועל כן שדה הכבידה של גופים גדולים ניכר ומשמעותי, בעוד השדות החשמליים והמגנטיים שלהם זניחים או אפסיים.

הקבוע חושב לראשונה בעקבות [[ניסוי קוונדיש|ניסויים]] שערך [[הנרי קוונדיש]] בסוף [[המאה ה-18]].

== היסטוריית מדידות ==
{{ראו גם|ערכים=[[ניסוי קוונדיש]], [[ניסוי צ'יהליון]]}}

=== היסטוריה מוקדמת ===
קיומו של הקבוע מוזכר כבר ב[[חוק הכבידה האוניברסלית של ניוטון]] שפורסם ב[[שנות ה-80 של המאה ה-17]] (למרות שהפעם הראשונה בה היה שימוש באות G לסימון הקבוע הייתה ב[[שנות ה-90 של המאה ה-19]]),<ref>{{צ-ספר|מחבר=Boys|שם=Proceedings, Volume 14|מו"ל=[[המכון המלכותי של בריטניה הגדולה]]|שנת הוצאה=1896|עמ=330|קישור=https://books.google.co.il/books?id=ZrloHemOmUEC&pg=PA353&redir_esc=y}}</ref> ניוטון לא חישב את הקבוע ב[[עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע|ספרו]], אך הוא הניח כי כוח הכביד הוא ביחס הפוך למרחק בריבוע. בספרו ''Principia'', ניוטון הציע לחשב את קבוע הכבידה באמצעות חישוב הסטייה של [[מטוטלת]] בקרבת הר גדול, אך הוא הניח כי האפקט יהיה קטן מדי מכדי שיוכל להבחין בו. על כל פנים, ניוטון הערך את סדר הגודל של הקבוע כאשר שיער שה[[צפיפות החומר|צפיפות]] הממוצעת של [[כדור הארץ]] היא פי 5 או 6 מצפיפות המים, מה שמציב את ערך קבוע הכבידה בסדר גודל של:

''G'' ≈ (6.7±0.6)×10<sup>−11</sup> m<sup>3</sup>⋅kg<sup>–1</sup>⋅s<sup>−2</sup>

בשנת 1738 ניסו המדענים [[פייר בוגה]] ו[[שארל מארי דה לה קונדמין]] {{אנ|Charles Marie de La Condamine}} לחשב את הקבוע. בוגה המעיט בחשיבות תוצאותיהם בשנת 1740, אך ציין שלפחות הצליחו להפריך את [[היפותזה|היפותזת]] [[כדור הארץ החלול]] כפי שטענו אחדים בתקופת כמו [[אדמונד האלי]].<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://books.google.co.il/books?id=whA9AAAAIAAJ&pg=PA50&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false|הכותב=Poynting, J.H.|כותרת=The Earth: its shape, size, weight and spin|אתר=Cambridge|עמודים=50-56|תאריך=1913}}</ref>

[[ניסוי צ'יהליון]] שהוצע ב-1772 והסתיים ב-1776, היה הניסוי המוצלח הראשון שמדד את הצפיפות הממוצעת של כדור הארץ, וכך באופן עקיף סייע למציאת גודל הקבוע. התוצאות אשר דווחו על ידי [[צ'ארלס האטון]] {{אנ|צ'ארלס האטון}} ב-1778 הציעו כי הצפיפות הממוצעת של כדור הארץ היא {{משמאל לימין|4.5 g/cm<sup>3</sup>}} (כלומר פי 4.5 מצפיפות המים), כ-20% פחות מהצפיפות האמיתית שלו.<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstl.1778.0034|הכותב=Charles Hutton|כותרת=XXXIII. An account of the calculations made from the survey and measures taken at Schehallien, in order to ascertain the mean density of the Earth.|אתר=Philosophical Transactions of the Royal Society|עמודים=689-788|תאריך=1 בינואר 1778|שפה=אנגלית}}</ref> גילוי זה הוביל להשערות על צפיפויות המסה של [[השמש]], [[הירח]] ו[[כוכב לכת|כוכבי לכת]] ידועים, את השערות אלו שלח האטון לאסטרונום [[ז'רום לאלנד]] על מנת שיכליל אותם בטבלאותיו. כפי שכתוב מעלה, ניתן למצוא את קבוע הכבידה אם ידועה צפיפות המסה של כדור הארץ (<math>\rho_\oplus</math>), רדיוסו הממוצע (<math>R_\oplus</math>), ותאוצת הכובד על פניו (<math>g</math>), באמצעות הנוסחה:

<math>G=g\frac{R^{2}_\oplus}{M_\oplus}=\frac{3g}{4\pi R_\oplus \rho_\oplus}</math>

בהתבסס על נוסחה זו, קבוע הכבידה שהאטון מצא הוא ''G'' ≈ 8×10<sup>−11</sup> m<sup>3</sup>⋅kg<sup>–1</sup>⋅s<sup>−2</sup>

==ראו גם==
{{טורים
| רוחב = 1
| תוכן = * [[כבידה]]
* [[תאוצת הכובד]]
* [[הקבוע הקוסמולוגי]]
* [[גלי כבידה]]
* [[מהירות מילוט]]
* [[תורת היחסות הכללית]]
}}{{קישורי פורטל2|פיזיקה|מדעי החלל}}

==קישורים חיצוניים==
{{ויקישיתוף בשורה}}

== הערות שוליים ==
{{הערות שוליים}}

{{בקרת זהויות}}

{{קצרמר|פיזיקה}}

[[קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה]]
[[קטגוריה:קבועים פיזיקליים|כבידה]]
[[קטגוריה:כבידה]]