Czym jest grawitacja?

Zjawisko grawitacji jest spoiwem Wszechświata - jest podstawową siłą działającą pomiędzy dużymi ciałami - w szczególności ciałami niebieskimi. Jest siłą powszechną, obecną w dowolnym zakątku kosmosu.

Odkrycie grawitacji stało się niezwykle ważnym impulsem dla rozwoju intelektualnego ludzkości. Przyczyną jest to, ze w czasach przed odkryciem tego zjawiska powszechne było przekonanie, że to co jest widoczne na niebie - gwiazdy, planety, Słońce, Księżyc - rządzi się zupełnie innymi prawami, niż obiekty z naszego najbliższego otoczenia. Pokazanie przez Newtona, że to samo proste prawo stosuje się zarówno do spadania i ciężkości ciał, jak i do ruchu planet i komet wywołało prawdziwy przełom w nauce i filozofii - umożliwiło spojrzenie na wszechświat jako całość.

Grawitacja na małą skalę - ciężkość ciał

Jednak w naszym typowym ludzkim otoczeniu siła grawitacji jest dostrzegana przede wszystkim jako przyciąganie otaczających nas  przedmiotów przez ziemski glob, czyli przez zjawisko ciężaru.

Obserwując bezpośrednio to przyciąganie (bez dokładnych i szczegółowych doświadczeń) da się zaobserwować tylko jedną zależność
- siła grawitacji jest zależna od masy obiektu przyciąganego przez Ziemię.

Dlatego prosty wywodzący się z codziennego doświadczenia wzór na siłę grawitacji obowiązujący dla małych ciał znajdujących w pobliżu powierzchni Ziemi ma postać:

Fgr = m ∙g

m - masa ciała (w układzie SI w kilogramach kg)
g
-  przyspieszenie ziemskie (w układzie SI wyrażone m/s2)
Fg - siła grawitacji (w układzie SI w  Newtonach N)

Tak więc dla ciał w pobliżu powierzchni Ziemi wzór na siłę grawitacji, jest także wzorem na ciężar ciała.

Istota siły grawitacji jest niedostrzegalna w zwykłym otoczeniu 

Grawitacja w pełnej swojej "krasie" jest siłą niedostrzegalną w odniesieniu do małych, znanych z życia codziennego przedmiotów. Siła przyciągania grawitacyjnego między krzesłem, a stołem jest tak minimalna, że trzeba bardzo wyrafinowanych metod, aby ją w ogóle zaobserwować (wynosi znacznie mniej niż siła poruszająca ledwo zauważalnym pyłkiem niesionym przez wiatr). Dlatego przez długi czas sądzono, że jedynym zjawiskiem grawitacyjnym jest właśnie zjawisko ciężkości - ciężaru (tak prawdę mówiąc, to nie mówiono wtedy w ogóle o "grawitacji" - bo była nieznana - a jedynie o ciężarze).

Dlatego podanie ogólnego wzoru na siłę tego oddziaływania wymagało złożenie dwóch elementów:

umysłu geniusza

dodatkowych danych wynikających z obserwacji astronomicznych - ruchu Księżyca i planet Układu Słonecznego 

Ostatecznie jednak sztuka sformułowania ogólnego wzoru na grawitację udała się genialnemu uczonemu angielskiemu Izaakowi Newtonowi.

 

Nast. rozdział > Wzór Newtona na siłę grawitacji