Explicarea mecanicistă a gravitației a lui René Descartes și Christiaan Huygens prin vortex

(Vortexuri de eter în jurul corpurilor celeste)

Din cauza credințelor sale filosofice, René Descartes a propus în 1644 că nu poate exista spațiu gol și că, prin urmare, spațiul trebuie să fie umplut cu materie. Părțile acestei materii tind să se miște pe căi drepte, dar pentru că se află strâns împreună, ele nu se pot mișca liber, ceea ce potrivit lui Descartes presupune că fiecare mișcare este circulară, astfel încât eterul este plin de vârtejuri (vortex). De asemenea, Descartes distinge între diferite forme și dimensiuni ale materiei în care materia brută rezistă mișcării circulare mai bine decât materia fină. Datorită forței centrifuge, materia tinde spre marginile exterioare ale vortexului, ceea ce provoacă condensarea acestei materii acolo. Materia brută nu poate urma această mișcare din cauza inerției sale mai mari – astfel datorită presiunii materialului exterior condensat, aceste părți vor fi împinse în centrul vortexului. Potrivit lui Descartes, această presiune interioară nu este altceva decât gravitația. El a comparat acest mecanism cu faptul că, dacă un vas în rotație, umplut cu lichid, este oprit, lichidul continuă să se rotească. Acum, dacă cineva presară mici bucăți de materie ușoară (de exemplu piese de lemn) în vas, piesele se deplasează în mijlocul vasului.

Ca urmare a premiselor fundamentale ale lui Descartes, Christiaan Huygens între 1669 si 1690 a proiectat un model de vortex mult mai exact. Acest model a fost prima teorie a gravitației elaborată matematic. El a presupus că particulele de eter se mișcă în toate direcțiile, dar au fost aruncate înapoi la marginea exterioară a vortexului și acest lucru cauzează (ca în cazul lui Descartes) o concentrație mai mare de materie fină la granițele exterioare. Deci, și în modelul său, materia fină presează materia brută spre centrul vortexului. Huygens a aflat de asemenea că forța centrifugă este egală cu forța care acționează în direcția centrului vortexului (forța centripetală). El a susținut, de asemenea, că corpurile trebuie să fie formate în mare parte din spațiu gol, astfel încât eterul să poată pătrunde cu ușurință în corpuri, ceea ce este necesar pentru proporționalitatea cu masa. El a mai concluzionat că eterul se mișcă mult mai repede decât corpurile care cad. În acest moment, Newton și-a dezvoltat teoria gravitației bazată pe atracție și, deși Huygens a fost de acord cu formalismul matematic, el a declarat că modelul era insuficient din cauza lipsei unei explicații mecanice a legii forței. Descoperirea lui Newton că gravitația respectă legea pătrată inversă l-a surprins pe Huygens și a încercat să țină cont de aceasta, presupunând că viteza eterului este mai mică la distanță.

Critica: Newton s-a opus teoriei, deoarece rezistența fluidodinamică trebuie să conducă la abateri observabile ale orbitelor care nu au fost observate. O altă problemă a fost că sateliții naturali se deplasează adesea în direcții diferite, în direcția mișcării vârtejului. De asemenea, explicația lui Huygens despre legea pătratelor inverse este circulară, deoarece aceasta înseamnă că eterul respectă a treia lege a lui Kepler. Dar o teorie a gravitației trebuie să explice aceste legi și nu trebuie să le presupună.