He (Newton) was able to calculate what the shape of the orbit should be if the law were the inverse square. And found indeed that it was an ellipse. So he got three for two, as it were. In addition, a number of new phenomena had their obvious explanations.
One was the tides. The tides were due to the pull of the moon on the earth. This had sometimes been thought of before, with the difficulty that
"If it was the pull of the moon on the earth, the earth being here, the water is being pulled up to the moon, then it would only be one tides a day where that bump of water is under the moon. But actually, you know, there are tides every 12 hours roughly, and that's two tides a day."
But there was also another school of thought that had a different conclusion. Their theory was that it was the earth that was pulled by the moon away from the water.
So actually Newton was the first one to realize what actually was going on, that the force of the moon on the earth and on the water is the same at the same distance, and that the water here is closer to the moon, and the water here is further from the moon. Then the earth -Then the rigid earth, so that the water is pulled more toward the moon here, and here is less toward the moon than the earth. So there's a combination of those two pictures that makes a double tie. Actually, the earth does the same trick as the moon.
It goes around the circle, really. I mean, the force of the moon on the earth is balanced. But by what? By the fact that just like the moon goes in a circle. The balance of the earth's force, the earth is also going in a circle.
Actually, the center of the circle is somewhere inside the earth. It's also going in a circle to balance the moon. So the two of them go around a common center here. And if you wish this water is thrown off by centrifugal force more than the earth is, and this water is attracted more than the average of the earth. At any rate, the tides were then explained, and the fact that they were two a day.
A lot of other things became quite clear why the earth is round, because everything gets pulled in. And why it isn't round, because it's spinning so that the outside gets thrown out a little bit and it balances. And why the sun and moon around and so on.
Newton mampu menghitung seperti apa bentuk orbit yang seharusnya terjadi, jika hukum tersebut mengikuti hukum kuadrat terbalik (inverse-square law), dan ternyata hasilnya memang berbentuk elips. Jadi, bisa dibilang, ia berhasil menjelaskan tiga hal sekaligus dari dua hukum sebelumnya.
Selain itu, sejumlah fenomena baru juga mendapatkan penjelasan yang masuk akal. Salah satunya adalah pasang surut air laut (tides). Pasang surut terjadi karena tarikan Bulan terhadap Bumi. Hal ini sebenarnya sudah pernah dipikirkan sebelumnya.
Namun ada masalah:
"Jika pasang surut disebabkan oleh tarikan Bulan terhadap Bumi, dengan posisi Bumi di sini, dan air tertarik ke arah Bulan, maka seharusnya hanya ada satu kali pasang dalam sehari, yaitu ketika tonjolan air berada tepat di bawah Bulan. Tetapi kenyataannya, pasang surut terjadi kira-kira setiap 12 jam, atau dengan kata lain, ada dua kali pasang dalam sehari."
Ada pula teori lain yang menghasilkan kesimpulan berbeda. Menurut teori ini, justru Bumilah yang ditarik oleh Bulan menjauhi air.
Newton kemudian menjadi orang pertama yang menyadari apa yang sebenarnya terjadi. Gaya tarik Bulan terhadap Bumi dan terhadap air sebenarnya sama jika jaraknya sama. Namun, air di sisi Bumi yang lebih dekat dengan Bulan berada lebih dekat ke Bulan, sedangkan air di sisi yang berlawanan berada lebih jauh dari Bulan. Karena itu, air di sisi yang menghadap Bulan tertarik lebih kuat ke arah Bulan, sementara air di sisi yang berlawanan tertarik lebih lemah dibandingkan Bumi secara keseluruhan.
Jadi, sebenarnya ada gabungan dari kedua gambaran tersebut yang menjelaskan mengapa terjadi dua tonjolan air dan, akibatnya, dua kali pasang dalam sehari.
Bahkan, Bumi sendiri melakukan sesuatu yang mirip dengan Bulan. Bumi sebenarnya juga bergerak mengelilingi suatu titik, bukan diam begitu saja. Maksudnya, gaya Bulan terhadap Bumi memang seimbang. Tetapi seimbang oleh apa? Oleh fakta bahwa, sebagaimana Bulan bergerak dalam orbit melingkar, Bumi juga bergerak dalam orbit melingkar. Sebenarnya, pusat lingkaran yang menjadi titik orbit keduanya berada di suatu tempat di dalam Bumi. Jadi, Bulan dan Bumi sama-sama bergerak mengelilingi pusat massa bersama.
Jika kita mau melihatnya dari sisi lain, air di sisi yang jauh dari Bulan mengalami efek gaya sentrifugal yang lebih besar dibandingkan Bumi secara keseluruhan, sedangkan air di sisi yang menghadap Bulan mengalami tarikan Bulan yang lebih kuat daripada rata-rata tarikan yang dialami Bumi.
Bagaimanapun juga, teori Newton akhirnya menjelaskan pasang surut air laut dan mengapa terjadi dua kali pasang dalam sehari.
Banyak hal lain juga menjadi jauh lebih jelas. Misalnya, mengapa Bumi berbentuk bulat? Karena gravitasi menarik segala sesuatu ke arah pusat. Lalu, mengapa Bumi tidak benar-benar bulat sempurna? Karena Bumi berotasi, sehingga bagian luarnya mengalami efek yang membuatnya sedikit terdorong ke luar. Efek ini menyeimbangkan tarikan gravitasi sehingga Bumi sedikit mengembung di bagian khatulistiwa.
Begitu pula, gerakan Bumi mengelilingi Matahari, Bulan mengelilingi Bumi, dan berbagai fenomena lainnya menjadi dapat dipahami melalui hukum-hukum Newton.
Comments
Post a Comment