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Il campo gravitazionale
La descrizione della meccanica
celeste [1,2,3,4,5,6,7,8]
è sembrato per secoli il
vero successo della meccanica newtoniana. Se nella descrizione del moto
dei cropi reali, le leggi della meccanica di Newton devono fare i conti
con forze non conservative e dissipative come l'attrito che di fatto
complicano la descrizione e ne limitano in parte la
capacità predittiva, nel campo della meccanica celeste, le
leggi
di Newton sembrano funzionare perfettamente e offrire una descrizione
completa della cinematica dei corpi celesti. Naturalmente ai nostri
occhi può sembrare ingenuo l'ottimismo di Laplace [8b, 8c, 8d, 8e, 8f] secondo cui
la
semplice conoscenza in un istante delle posizioni e delle
quantità di moto di tutti i corpi ci darebbe una
capcità
predittiva infinita. Era già noto infatti quanto il problema
dei
tre corpi [9,10, 11,12,
13, 14,
15,
16,
17,
18]
fosse insolubile esattamente con la semplice applicazione
delle leggi della dinamica (pensate in effetti come interazioni a due
corpi). Alla base della legge di gavitazione universale di
Newton ci sono due relazioni:
- la cosiddetta secondo legge della dinamica :
- la cosidetta legge di gravitazione universale:
Risolvendo si ottiene
che significa che un corpo,
indipendentemente
dalla sua massa, subisce un accelerazione dovuta alla presenza un altro
corpo che è proporzionale alla massa di quest'ultimo e
all'inverso
del quadrato della loro distanza. Naturalmente il discorso è
simmetrico per cui anche il secondo corpo subisce
un'accelerazione
Dato che questa accelerazione non dipende dalla massa del corpo
accelerato ma soltanto dalla sua posizione, l'accelerazione sembra
essere una proprietà dello spazio piuttosto che
dell'oggetto.
Qualunque oggetto posto in un determinato punto dello spazio subisce
una data accelerazione. Nasce quindi il concetto di campo
gravitazionale: il campo è una regione spaziale che possiede
delle proprietà indipendenti dagli oggetti che le occupano [19, 20, 21, 22, 23].
Il
campo gravitazionale è una grandezza fisica che ha le stesse
dimensioni di un'accelerazione.
Il campo ha una sorgente che è data dalla massa del corpo
che
genera il campo (ad esempio il sole). Nello spazio intorno al sole gli
oggetti subiscono delle accelerazioni che dipendono solo dalla
posizione in cui si trovano.
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