Hast du dich schon mal gefragt, warum du immer mit einer Beule auf den Boden fällst, egal wie hoch du springst? Vor vielen Jahren haben sich Menschen dieselbe Frage gestellt. Dann entdeckte ein britischer Wissenschaftler namens Isaac Newton die Schwerkraft.
Eine populäre Geschichte oder Legende besagt, dass Isaac Newton in einem Garten war, als ihm ein Apfel auf den Kopf fiel und er sich zu fragen begann, warum der Apfel herunterfiel und nicht stattdessen nach oben schoss. Er kam auf die Idee, dass eine unsichtbare Kraft den Apfel zur Erde ziehen muss. Er nannte diese Kraft „Schwerkraft“ – vom lateinischen Wort „gravitas“ für „Gewicht“.
Newton erkannte, dass jedes Objekt im Universum jedes andere Objekt im Universum anzieht. Sogar ein Apfel zerrt leicht an allem um ihn herum. Die Schwerkraft des winzigen Apfels ist zu schwach, um die Anziehungskraft der riesigen Erde zu überwinden, also fällt er in Richtung des Zentrums des Planeten.
Die Schwerkraft ist eine Kraft, die versucht, zwei Objekte aufeinander zu ziehen. Alles, was Masse hat, hat auch eine Anziehungskraft. Die Stärke der Schwerkraft hängt von der Größe und Dichte eines Objekts ab – was wir „Masse“ nennen. Je massiver ein Objekt ist, desto stärker ist seine Anziehungskraft.
Je mehr Materie etwas hat, desto größer ist die Kraft seiner Schwerkraft. Das bedeutet, dass wirklich große Objekte wie Planeten und Sterne eine stärkere Anziehungskraft haben. Die Schwerkraft der Erde hält Sie auf dem Boden und lässt Objekte fallen. Es ist die Schwerkraft, die den Mond in der Umlaufbahn um die Erde hält, und es ist die Schwerkraft, die alle Planeten in der Umlaufbahn um die Sonne hält.
Die Anziehungskraft der Schwerkraft durch ein Objekt nimmt mit zunehmender Entfernung ab. Je näher Sie einem Objekt sind, desto stärker ist seine Anziehungskraft. Die Schwerkraft gibt dir Gewicht. Ein Kletterer auf dem Mt. Everest wiegt etwas weniger als auf Meereshöhe. Wenn sich ein Raumschiff weit genug von der Erde entfernt, wird es der Anziehungskraft des Planeten schließlich vollständig entkommen.
Die Anziehungskraft eines Objekts hängt davon ab, wie massiv es ist und wie nahe es dem anderen Objekt ist. Zum Beispiel hat die Sonne viel mehr Schwerkraft als die Erde, aber wir bleiben auf der Erdoberfläche, anstatt zur Sonne gezogen zu werden, weil wir viel näher an der Erde sind.
Ohne die Schwerkraft könnten wir nicht auf der Erdoberfläche bleiben. Objekte würden einfach davonschweben, wenn die Schwerkraft der Erde nicht existieren würde.
Die Schwerkraft ist auch die Kraft, die die Erde in der Umlaufbahn um die Sonne hält und anderen Planeten hilft, in der Umlaufbahn zu bleiben.
Sogar das Gewicht eines Objekts basiert auf der Schwerkraft. Gewicht ist eigentlich das Maß für die Schwerkraft, die an einem Objekt zieht. Zum Beispiel ist Ihr Gewicht auf der Erde, wie stark die Schwerkraft Sie zur Erdoberfläche zieht. Wenn wir zu anderen Planeten reisen, würden wir mehr oder weniger wiegen, je nachdem, ob diese Planeten mehr oder weniger Schwerkraft als die Erde haben. Da die Schwerkraft mit der Masse zusammenhängt, würden wir auf kleineren Planeten weniger und auf größeren Planeten mehr wiegen.
Beispielsweise beträgt die Schwerkraft des Mondes 1/6 der Schwerkraft der Erde, sodass Objekte auf dem Mond nur 1/6 ihres Gewichts auf der Erde wiegen. Wenn Sie also hier auf der Erde 60 Pfund wiegen, würden Sie auf dem Mond etwa 10 Pfund wiegen.
Ebbe und Flut im Ozean werden durch die Schwerkraft des Mondes verursacht. Die Anziehungskraft des Mondes erzeugt etwas, das als Gezeitenkraft bezeichnet wird. Die Gezeitenkraft bewirkt, dass sich die Erde – und ihr Wasser – auf der Seite, die dem Mond am nächsten ist, und der Seite, die am weitesten vom Mond entfernt ist, ausbaucht. Diese Wassermassen sind Fluten. Während sich die Erde dreht, durchläuft eure Region der Erde jeden Tag diese beiden Ausbuchtungen. Wenn Sie sich in einer der Ausbuchtungen befinden, erleben Sie eine Flut. Wenn Sie sich nicht in einer der Ausbuchtungen befinden, erleben Sie eine Ebbe. Dieser Zyklus von zwei Fluten und zwei Ebbe tritt an den meisten Tagen an den meisten Küsten der Welt auf.
Im Weltraum herrscht Schwerelosigkeit, also wären wir schwerelos, wenn wir im Weltraum schweben würden.
Gegenstände wiegen auf Meereshöhe etwas mehr als auf einem Berggipfel. Denn je mehr Abstand Sie zwischen sich und der Masse der Erde bringen, desto weniger Gravitationskraft übt die Erde auf Sie aus. Je höher Sie also gehen, desto weniger zieht die Schwerkraft an Ihnen und desto weniger wiegen Sie.
Wollte man der Anziehungskraft der Erde entkommen, müsste man sieben Meilen (etwa 11 Kilometer) pro Sekunde zurücklegen. Diese Zahl wird die „Fluchtgeschwindigkeit“ der Erde genannt.
Die Schwerkraft hält die Planeten in der Umlaufbahn um die Sonne und den Mond in der Umlaufbahn um die Erde. Die Anziehungskraft des Mondes zieht die Meere an und verursacht die Gezeiten der Ozeane. Die Schwerkraft erschafft Sterne und Planeten, indem sie das Material, aus dem sie bestehen, zusammenzieht.
Schwarze Löcher sind die seltsamsten Objekte im Universum. Ein Schwarzes Loch hat keine Oberfläche wie ein Planet oder ein Stern. Stattdessen ist es eine Region des Weltraums, in der die Materie in sich zusammengebrochen ist. Dieser katastrophale Zusammenbruch führt dazu, dass eine riesige Menge an Masse auf einem unglaublich kleinen Gebiet konzentriert wird. Die Anziehungskraft dieser Region ist so groß, dass nichts entweichen kann – nicht einmal Licht.
