A gravidade mantém a lua onde deveria estar - em órbita. Peepo / Getty Images Cada vez que você pula, você experimenta a gravidade. Isso o puxa de volta para o chão. Sem gravidade, você flutuaria na atmosfera - junto com todas as outras matérias na Terra.
Você vê a gravidade em ação sempre que deixa cair um livro, pise em uma balança ou jogue uma bola no ar. É uma presença tão constante em nossas vidas, raramente nos maravilhamos com o mistério disso - mas mesmo com várias teorias bem recebidas por aí tentando explicar por que um livro cai no chão (e na mesma proporção que uma pedra ou um sofá, em que), eles ainda são apenas teorias. O mistério da atração da gravidade está praticamente intacto.
Então, o que sabemos sobre a gravidade? Sabemos que isso faz com que quaisquer dois objetos no universo sejam atraídos um pelo outro. Sabemos que a gravidade ajudou na formação do universo, que mantém a lua em órbita ao redor da Terra, e que pode ser aproveitado para aplicações mais mundanas, como motores movidos a gravidade ou lâmpadas movidas a gravidade.
Quanto à ciência por trás da ação, sabemos que Isaac Newton definiu a gravidade como uma força - aquela que atrai todos os objetos para todos os outros objetos. Sabemos que Albert Einstein disse que a gravidade é resultado da curvatura do espaço-tempo. Essas duas teorias são as explicações da gravidade mais comuns e amplamente aceitas (embora um tanto incompletas).
Neste artigo, veremos a teoria da gravidade de Newton, A teoria da gravidade de Einstein e também abordaremos uma visão mais recente do fenômeno.
Embora muitas pessoas já tenham notado que a gravidade existe, Newton foi o primeiro a desenvolver uma explicação coesa para a gravidade, então vamos começar por aí.
Newton apresentou a ideia de que a gravidade era uma força previsível. Seu trabalho cumulativo rendeu-lhe um monumento no Observatório Griffith (o astrônomo William Herschel à esquerda). Stephen Dunn / Getty Images Em 1600, um físico e matemático inglês chamado Isaac Newton estava sentado sob uma macieira - ou assim nos diz a lenda. Pelo visto, uma maçã caiu em sua cabeça, e ele começou a se perguntar por que a maçã foi atraída para o solo em primeiro lugar.
Newton divulgou sua Teoria da Gravitação Universal na década de 1680. Basicamente, estabeleceu a ideia de que a gravidade era uma força previsível que atua sobre toda a matéria do universo, e é função tanto da massa quanto da distância. A teoria afirma que cada partícula de matéria atrai todas as outras partículas (por exemplo, as partículas da "Terra" e as partículas de "você") com uma força que é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
Portanto, quanto mais distantes as partículas estão, e / ou quanto menos massivas forem as partículas, quanto menor a força gravitacional.
A fórmula padrão para a lei da gravitação é [fonte:UT]:
Força gravitacional =(G * m1 * m2) / (d 2 )
Onde G é a constante gravitacional, m1 e m2 são as massas dos dois objetos para os quais você está calculando a força, e d é a distância entre os centros de gravidade das duas massas.
G tem o valor de 6,67 x 10E-8 dina * cm 2 / gm 2 . Então, se você colocar dois objetos de 1 grama com 1 centímetro de distância um do outro, eles se atrairão com a força de 6,67 x 10E-8 dine. UMA dine é igual a cerca de 0,001 grama de peso, o que significa que se você tiver um dine de força disponível, pode levantar 0,001 grama no campo gravitacional da Terra. Portanto, 6,67 x 10E-8 dine é uma força minúscula.
Quando você lida com corpos massivos como a Terra, Contudo, que tem uma massa de 6E + 24 quilogramas (veja quanto pesa o planeta Terra?), soma-se a uma força gravitacional bastante poderosa. É por isso que você não está flutuando no espaço agora.
A força da gravidade agindo sobre um objeto também é o peso desse objeto. Quando você pisa em uma balança, a escala lê quanta gravidade está agindo em seu corpo. A fórmula para determinar o peso é [fonte:Kurtus]:
peso =m * g
Onde m é a massa de um objeto, e g é a aceleração da gravidade. Aceleração devido à gravidade na Terra, é 9,8 m / s² - nunca muda, independentemente da massa de um objeto. É por isso que se você jogasse uma pedra, um livro e um sofá do telhado, eles atingiram o solo ao mesmo tempo.
Por centenas de anos, A teoria da gravidade de Newton ficou praticamente sozinha na comunidade científica. Isso mudou no início do século XX.
Albert Einstein chamou a gravidade de distorção na forma de espaço-tempo. Foto por Keystone / Getty Images Albert Einstein, que ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1921, contribuiu com uma teoria alternativa da gravidade no início do século XX. Era parte de sua famosa Teoria Geral da Relatividade, e ofereceu uma explicação muito diferente da Lei da Gravitação Universal de Newton. Einstein não acreditava que a gravidade fosse uma força; ele disse que era uma distorção na forma de espaço-tempo, também conhecida como "a quarta dimensão" (veja Como funciona a relatividade especial para aprender sobre o espaço-tempo).
A física básica afirma que, se não houver forças externas em ação, um objeto sempre se deslocará na linha mais reta possível. De acordo, sem uma força externa, dois objetos viajando por caminhos paralelos sempre permanecerão paralelos. Eles nunca se encontrarão.
Mas o fato é que eles se encontram. Partículas que começam em caminhos paralelos às vezes acabam colidindo. A teoria de Newton diz que isso pode ocorrer por causa da gravidade, uma força que atrai esses objetos um para o outro ou para um único, terceiro objeto. Einstein também diz que isso ocorre devido à gravidade - mas em sua teoria, a gravidade não é uma força. É uma curva no espaço-tempo.
De acordo com Einstein, esses objetos ainda estão viajando ao longo da linha mais reta possível, mas devido a uma distorção no espaço-tempo, a linha mais reta possível agora está ao longo de um caminho esférico. Portanto, dois objetos que se moviam ao longo de um plano plano agora estão se movendo ao longo de um plano esférico. E dois caminhos retos ao longo dessa esfera terminam em um único ponto.
Teorias da gravidade ainda mais recentes expressam o fenômeno em termos de partículas e ondas. Uma visão afirma que as partículas chamadas grávitons fazer com que os objetos sejam atraídos uns pelos outros. Gravitons nunca foram realmente observados, no entanto. E nem tem ondas gravitacionais , às vezes chamada de radiação gravitacional, que supostamente são gerados quando um objeto é acelerado por uma força externa [fonte:Scientific American].
Com ou sem grávitons, sabemos que o que sobe deve descer. Talvez algum dia, nós saberemos exatamente o porquê. Mas até então, podemos ficar satisfeitos em saber que o planeta Terra não irá se projetar para o sol tão cedo. A gravidade o mantém com segurança em órbita.
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