Bạn đã bao giờ tự hỏi tại sao bạn luôn ngã trở lại mặt đất với một cú va chạm, bất kể bạn nhảy cao đến đâu? Nhiều năm trước mọi người đã hỏi câu hỏi tương tự. Sau đó, một nhà khoa học người Anh tên là Isaac Newton đã khám phá ra lực hấp dẫn.
Một câu chuyện hay truyền thuyết kể rằng Isaac Newton đang ở trong một khu vườn thì một quả táo rơi trúng đầu và ông bắt đầu tự hỏi tại sao quả táo lại rơi xuống mà không bắn lên trên. Ông nảy ra ý tưởng rằng một lực vô hình nào đó phải đang hút quả táo về phía Trái đất. Ông đặt tên cho lực này là “lực hấp dẫn” - từ tiếng Latinh “gravitas” có nghĩa là “trọng lượng”.
Newton nhận ra rằng mọi vật thể trong Vũ trụ đều thu hút mọi vật thể khác trong Vũ trụ. Ngay cả một quả táo cũng giật nhẹ mọi thứ xung quanh nó. Lực hấp dẫn của quả táo nhỏ quá yếu để vượt qua sức hút của Trái đất khổng lồ, vì vậy nó rơi về phía trung tâm của hành tinh.
Lực hấp dẫn là lực cố gắng kéo hai vật về phía nhau. Bất cứ vật gì có khối lượng cũng đều có lực hút. Sức mạnh của trọng lực phụ thuộc vào kích thước và mật độ của một vật thể - cái mà chúng ta gọi là “khối lượng”. Một vật có khối lượng càng lớn thì lực hấp dẫn của nó càng mạnh.
Vật chất càng nhiều thì lực hấp dẫn của vật đó càng lớn. Điều đó có nghĩa là những vật thể thực sự lớn như hành tinh và ngôi sao có lực hấp dẫn mạnh hơn. Lực hấp dẫn của Trái đất là thứ giữ bạn ở trên mặt đất và là nguyên nhân khiến các vật thể rơi xuống. Lực hấp dẫn giữ Mặt trăng quay quanh Trái đất và chính lực hấp dẫn giữ cho tất cả các hành tinh quay quanh quỹ đạo xung quanh Mặt trời.
Lực hút của một vật giảm dần theo khoảng cách từ nó. Bạn càng ở gần một vật, lực hấp dẫn của vật đó càng mạnh. Trọng lực là thứ mang lại cho bạn trọng lượng. Một người leo núi trên đỉnh Everest nặng hơn một chút so với mực nước biển. Nếu một con tàu vũ trụ di chuyển đủ xa khỏi Trái đất, nó cuối cùng sẽ hoàn toàn thoát khỏi lực kéo của hành tinh.
Lực hấp dẫn của một vật phụ thuộc vào khối lượng của nó và khoảng cách của nó với vật kia. Ví dụ, Mặt trời có lực hấp dẫn lớn hơn nhiều so với Trái đất nhưng chúng ta ở trên bề mặt Trái đất thay vì bị kéo về phía Mặt trời vì chúng ta ở gần Trái đất hơn nhiều.
Nếu không có lực hấp dẫn, chúng ta sẽ không thể ở trên bề mặt Trái đất. Các vật thể sẽ trôi đi nếu không tồn tại lực hấp dẫn của Trái đất.
Lực hấp dẫn cũng là lực giữ Trái đất quay quanh quỹ đạo Mặt trời, cũng như giúp các hành tinh khác giữ nguyên quỹ đạo.
Thậm chí, trọng lượng của một vật còn dựa trên lực hấp dẫn. Trọng lượng thực chất là phép đo lực của trọng lực kéo lên một vật thể. Ví dụ: trọng lượng của bạn trên Trái đất là trọng lực cứng đang kéo bạn về phía bề mặt Trái đất như thế nào. Nếu chúng ta du hành đến các hành tinh khác, chúng ta sẽ nặng hơn hoặc ít hơn tùy thuộc vào việc những hành tinh đó có trọng lực nhiều hơn hay ít hơn Trái đất. Vì lực hấp dẫn liên quan đến khối lượng, chúng ta sẽ cân nặng ít hơn trên các hành tinh nhỏ hơn và nhiều hơn trên các hành tinh lớn hơn.
Ví dụ, lực hấp dẫn của mặt trăng bằng 1/6 trọng lực của Trái đất, vì vậy các vật thể trên mặt trăng sẽ chỉ nặng bằng 1/6 trọng lượng của chúng trên Trái đất. Vì vậy, nếu bạn nặng 60 pound ở đây trên Trái đất, bạn sẽ nặng khoảng 10 pound trên mặt trăng.
Thủy triều cao và thấp trong đại dương là do lực hấp dẫn của mặt trăng. Lực hấp dẫn của Mặt trăng tạo ra một thứ gọi là lực thủy triều. Lực thủy triều khiến Trái đất - và nước của nó - phình ra ở phía gần Mặt trăng và phía xa Mặt trăng nhất. Những chỗ phồng nước này là thủy triều dâng cao. Khi Trái đất quay, vùng Trái đất của bạn đi qua cả hai chỗ phình ra này mỗi ngày. Khi bạn ở trong một trong những chỗ lồi, bạn gặp phải thủy triều lên. Khi bạn không ở trong một trong những chỗ lồi, bạn sẽ gặp phải thủy triều xuống. Chu kỳ gồm hai lần triều cường và hai đợt triều cường xảy ra hầu hết các ngày trên hầu hết các đường bờ biển trên thế giới.
Không có trọng lực trong không gian bên ngoài, vì vậy chúng ta sẽ không trọng lượng nếu chúng ta bay lơ lửng ngoài không gian.
Các vật thể ở mực nước biển nặng hơn một chút so với trên đỉnh núi. Điều này là do bạn đặt càng nhiều khoảng cách giữa bản thân và khối lượng của Trái đất, thì lực hấp dẫn mà Trái đất tác dụng lên bạn càng ít. Vì vậy, càng lên cao, lực hấp dẫn càng giảm xuống và bạn càng giảm trọng lượng.
Nếu bạn muốn thoát khỏi lực hút của Trái đất, bạn sẽ phải di chuyển bảy dặm (khoảng 11 km) mỗi giây. Con số này được gọi là "vận tốc thoát" của Trái đất.
Lực hấp dẫn là thứ giữ các hành tinh quay quanh quỹ đạo mặt trời và thứ giữ cho mặt trăng quay quanh quỹ đạo quanh Trái đất. Lực hấp dẫn của mặt trăng kéo các biển về phía nó, gây ra thủy triều. Lực hấp dẫn tạo ra các ngôi sao và hành tinh bằng cách kéo vật chất tạo ra chúng lại với nhau.
Hố đen là vật thể kỳ lạ nhất trong Vũ trụ. Một lỗ đen không có bề mặt, giống như một hành tinh hay một ngôi sao. Thay vào đó, nó là một vùng không gian nơi vật chất tự sụp đổ. Sự sụp đổ thảm khốc này dẫn đến một lượng lớn khối lượng tập trung trong một khu vực cực kỳ nhỏ. Lực hấp dẫn của vùng này lớn đến mức không gì có thể thoát ra được - thậm chí không nhẹ.
