Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego zawsze upadasz na ziemię z wybojem, bez względu na to, jak wysoko skaczesz? Wiele lat temu ludzie zadawali sobie to samo pytanie. Wtedy brytyjski naukowiec Isaac Newton odkrył siłę grawitacji.
Popularna historia lub legenda mówi, że Izaak Newton był w ogrodzie, kiedy jabłko spadło mu na głowę i zaczął się zastanawiać, dlaczego jabłko spadło, a nie wystrzeliło w górę. Wpadł na pomysł, że jakaś niewidzialna siła musi przyciągać jabłko w kierunku Ziemi. Siłę tę nazwał „grawitacją” – od łacińskiego słowa „gravitas” oznaczającego „ciężar”.
Newton zdał sobie sprawę, że każdy obiekt we Wszechświecie przyciąga każdy inny obiekt we Wszechświecie. Nawet jabłko lekko szarpie wszystko dookoła. Grawitacja małego jabłka jest zbyt słaba, aby pokonać przyciąganie ogromnej Ziemi, więc spada w kierunku centrum planety.
Grawitacja to siła, która próbuje przyciągnąć do siebie dwa obiekty. Wszystko, co ma masę, ma również przyciąganie grawitacyjne. Siła grawitacji zależy od wielkości i gęstości obiektu – tego, co nazywamy „masą”. Im bardziej masywny jest obiekt, tym silniejsze jest jego przyciąganie grawitacyjne.
Im więcej materii ma coś, tym większa jest siła grawitacji. Oznacza to, że naprawdę duże obiekty, takie jak planety i gwiazdy, mają silniejsze przyciąganie grawitacyjne. Grawitacja ziemska jest tym, co utrzymuje cię na ziemi i powoduje, że przedmioty spadają. To grawitacja utrzymuje Księżyc na orbicie wokół Ziemi i to siła grawitacji utrzymuje wszystkie planety na orbicie wokół Słońca.
Przyciąganie grawitacyjne przez obiekt maleje wraz z odległością od niego. Im bliżej jesteś obiektu, tym silniejsze jest jego przyciąganie grawitacyjne. To grawitacja daje ci wagę. Wspinacz na szczycie Mount Everest waży trochę mniej niż na poziomie morza. Jeśli statek kosmiczny odleci wystarczająco daleko od Ziemi, w końcu całkowicie uniknie przyciągania planety.
Przyciąganie grawitacyjne obiektu zależy od jego masy i odległości od drugiego obiektu. Na przykład Słońce ma znacznie większą grawitację niż Ziemia, ale pozostajemy na powierzchni Ziemi zamiast być przyciągani do Słońca, ponieważ jesteśmy znacznie bliżej Ziemi.
Bez grawitacji nie bylibyśmy w stanie utrzymać się na powierzchni Ziemi. Obiekty po prostu odpłynęłyby, gdyby grawitacja ziemska nie istniała.
Grawitacja jest również siłą, która utrzymuje Ziemię na orbicie wokół Słońca, a także pomaga innym planetom pozostać na orbicie.
Nawet ciężar obiektu opiera się na grawitacji. Waga jest w rzeczywistości miarą siły grawitacji ciągnącej obiekt. Na przykład Twoja waga na Ziemi to siła grawitacji, która ciągnie Cię w kierunku powierzchni Ziemi. Jeśli podróżujemy na inne planety, ważylibyśmy mniej lub więcej w zależności od tego, czy te planety mają większą lub mniejszą grawitację niż Ziemia. Ponieważ grawitacja jest powiązana z masą, ważylibyśmy mniej na mniejszych planetach, a więcej na większych planetach.
Na przykład grawitacja Księżyca wynosi 1/6 grawitacji Ziemi, więc obiekty na Księżycu ważą tylko 1/6 swojej wagi na Ziemi. Tak więc, jeśli ważysz 60 funtów tutaj na Ziemi, ważyłbyś około 10 funtów na Księżycu.
Przypływy i odpływy w oceanie są spowodowane grawitacją Księżyca. Przyciąganie grawitacyjne Księżyca generuje coś, co nazywa się siłą pływową. Siła pływowa powoduje, że Ziemia i jej woda wybrzuszają się po stronie najbliższej Księżycowi i po stronie najdalszej od Księżyca. Te wybrzuszenia wody to przypływy. Gdy Ziemia się obraca, twój region Ziemi każdego dnia przechodzi przez oba te wybrzuszenia. Kiedy jesteś w jednym z wybrzuszeń, doświadczasz przypływu. Kiedy nie znajdujesz się w jednym z wybrzuszeń, doświadczasz odpływu. Ten cykl dwóch przypływów i dwóch odpływów występuje przez większość dni na większości wybrzeży świata.
W przestrzeni kosmicznej panuje zerowa grawitacja, więc gdybyśmy unosili się w kosmosie, bylibyśmy w stanie nieważkości.
Przedmioty ważą nieco więcej na poziomie morza niż na szczycie góry. Dzieje się tak dlatego, że im większa odległość między sobą a masą Ziemi, tym mniejsza siła grawitacji, jaką Ziemia na ciebie wywiera. Im wyżej się wspinasz, tym mniej działa na ciebie grawitacja i tym mniej ważysz.
Gdybyś chciał uciec przed przyciąganiem grawitacyjnym Ziemi, musiałbyś podróżować siedem mil (około 11 kilometrów) na sekundę. Ta liczba nazywana jest „prędkością ucieczki” Ziemi.
Grawitacja jest tym, co utrzymuje planety na orbicie wokół Słońca i tym, co utrzymuje Księżyc na orbicie wokół Ziemi. Przyciąganie grawitacyjne Księżyca przyciąga morza w jego kierunku, powodując pływy oceaniczne. Grawitacja tworzy gwiazdy i planety, łącząc ze sobą materiał, z którego są wykonane.
Czarne dziury to najdziwniejsze obiekty we Wszechświecie. Czarna dziura nie ma powierzchni, jak planeta czy gwiazda. Zamiast tego jest to obszar przestrzeni, w którym materia zapadła się w sobie. To katastrofalne zawalenie powoduje, że ogromna ilość masy koncentruje się na niewiarygodnie małym obszarze. Przyciąganie grawitacyjne tego regionu jest tak wielkie, że nic nie może uciec – nawet światło.
