Grawitacja. Czym jest ta siła i jak działa?
Grawitacja to siła, której doświadczamy w każdej chwili. Jest obecna na całej kuli ziemskiej, można ją zaobserwować pod różnymi postaciami. Jest zjawiskiem naturalnym, które polega na tym, że wszystkie ciała posiadające masę lub energię przyciągają się. Co to jest grawitacja i od czego zależy? Na czym polega? Oto co każdy uczeń powinien wiedzieć o tym zjawisku.
1. Kto odkrył grawitację?
Już w czasach prehistorycznych domyślano się, że istnieje siła przyciągania, jednak badania nad nią rozpoczęły się dość późno. W starożytnej Grecji uczeni badali, jaki wpływ ma masa przedmiotów na prędkość ich spadania oraz na fakt, że ostatecznie w każdym przypadku zderzają się z Ziemią.
Pierwsze dokumentacje z czasów nowożytnych dotyczące grawitacji opisane zostały w 355 r. p.n.e. Nie łączono wtedy jeszcze przyciągania na Ziemi z grawitacją kosmiczną. W tym okresie obowiązywał model geocentryczny, zgodnie z którym Ziemia stanowiła centrum Wszechświata i to ona miał nadawać początek wszystkiemu.
Dopiero polski uczony, Mikołaj Kopernik obalił tę tezę i udowodnił, że centrum Wszechświata nie jest Ziemia, a Słońce i to ono właśnie porządkuje i nadaje rytm całej strukturze. To grawitacja naszej gwiazdy uporządkowuje ciała niebieskie, sprawiając, że wszystkie krążą wokół niego.
Pierwsza spójna teoria, która opisywała, w jaki sposób działa grawitacja została opublikowana 5 lipca 1687 roku, a jej autorem był angielski uczony, Izaak Newton. Aby mógł ją opisać, przeprowadził wcześniej mnóstwo eksperymentów.
Teoria Newtona zawierała w zasadzie tylko jedno zdanie: ”Między dowolną parą ciał posiadających masy pojawia się siła przyciągająca, która działa na linii łączącej ich środki mas, a jej wartość rośnie z iloczynem ich mas i maleje z kwadratem odległości”. Opisał w ten sposób prawo ciążenia, któremu podlega wszystko, co istnieje.
W późniejszych latach okazało się, że odkrycie Newtona nie było pełne. Zaobserwowano, że między wszystkimi przedmiotami występują siły, które te przedmioty przyciągają, choć nie są magnesami. Każdy z nich wytwarza tzw. siłę odśrodkową, oddziałującą na inne obiekty.
2. Co to jest grawitacja?
Grawitacja (ciążenie powszechne) jest jednym z czterech oddziaływań w przyrodzie. Przedmioty obdarzone masą wzajemnie się przyciągają. Dzięki istnieniu grawitacji w Kosmosie mogą istnieć galaktyki, układy planetarne i życie na Ziemi.
Współcześnie fizyka opisuje grawitację ogólna teoria względności, która jest skutkiem zakrzywienia czasoprzestrzeni przez materię. Teorię tę sformułował Albert Einstein.
3. Jak działa grawitacja?
Grawitacja polega na działaniu siły odśrodkowej (np. Ziemi) na wszystkie ciała, które na niej się znajdują. Ziemia z uwagi na jej ciężar przyciąga wszystkie przedmioty do swojej powierzchni. Właśnie dzięki tej sile można odnieść wrażenie, że Ziemia jest płaska.
Grawitacji możemy doświadczyć bezpośrednio w otaczającym nas świecie, m.in. w wodzie - powoduje, że opadamy na dno oraz w powietrzu - dzięki niej nie unosimy się. Co ciekawe, im wyżej znajdujemy się nad powierzchnią Ziemi, tym przyciąganie to słabnie. Ostatecznie zjawisko grawitacji nigdy nie zostało wyjaśnione do końca.
