O que é gravidade e como funciona?

A palavra latina gravitas significa peso e nos dá a palavra 'gravidade', que é a força que dá aos objetos seu peso. É também a raiz de 'gravitar', uma palavra que descreve o que a gravidade faz: fazer os objetos gravitarem uns em direção aos outros. É o que mantém os humanos na Terra e mantém a Terra em seu lugar no sistema solar. Embora os filósofos antigos questionassem por que os objetos caíram séculos atrás, os cientistas ainda têm dúvidas sobre como a gravidade funciona hoje.

O que é gravidade?

Em termos mais simples, a gravidade é uma força que atrai dois corpos um para o outro. Tudo o que tem matéria, ou seja, tudo o que pode ser tocado, tem uma atração gravitacional. Isso inclui maçãs, humanos e a Terra. Apesar do termo gravidade zero, é impossível escapar das forças gravitacionais. Os astronautas ainda são afetados pela gravidade, mas estão se movendo para os lados tão rapidamente que não estão se aproximando do centro do planeta e estão em constante estado de queda livre.

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Gravidade, Massa e Distância

A quantidade de gravidade de qualquer objeto é proporcional à massa do objeto. Objetos com mais massa têm mais gravidade. Como a Terra é o objeto maior e mais próximo ao redor, tudo é preso em sua atração gravitacional, o que significa que as maçãs caem no chão em vez de serem atraídas para a cabeça de uma pessoa.

A distância também afeta a gravidade. Se um objeto está longe, sua atração gravitacional é mais fraca. Por exemplo, há um ponto no espaço onde a atração de Marte se torna mais forte do que a atração da Terra.

Forças Fundamentais do Universo

Segundo os físicos, as quatro forças fundamentais do universo são as interações gravitacional, eletromagnética, fraca e forte. As forças mudam o movimento de um objeto e as quatro forças fundamentais definem como tudo no universo interage. A gravidade é a força mais fraca, mas é a mais facilmente vista e tem a maior influência em grande escala. Não é apenas a razão pela qual os humanos podem andar na Terra, mas também mantém os planetas orbitando o sol e o sol em seu lugar na galáxia.

História Antiga da Teoria Gravitacional

Os gregos antigos acreditavam que a força que puxava os objetos para o chão era um peso interno, e não uma força externa. Humanos pesados ​​são naturalmente puxados para a Terra, enquanto chamas leves saltam em direção ao céu. Em contraste, estudiosos indianos, particularmente Aryabhata, disseram que uma força mantinha os objetos no solo, embora sua teoria colocasse a Terra no centro do universo. No século 600 dC, o matemático Brahmagupta foi o primeiro a descrever a gravidade como uma força atrativa.

Teoria Gravitacional Renascentista

Diz-se que Galileu deixou cair objetos da lateral da Torre Inclinada de Pisa para observar o que aconteceu quando eles caíram. Quer a torre estivesse envolvida ou não, Galileu descobriu que todos os objetos tendem a acelerar na mesma taxa ao cair. Outros cientistas desenvolveram seu trabalho e Grimaldi e Riccioli calcularam a constante gravitacional. Outros trabalhos sobre gravidade centraram-se na astronomia e em Johannes Kepler com base nessas teorias para calcular as órbitas de planetas conhecidos.

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Lei da Gravitação Universal

Outra lenda da gravitação diz que Isaac Newton foi atingido por uma maçã caindo e percebeu que deve haver uma força fazendo as coisas caírem no chão. Ele escreveu uma equação que descreve a força gravitacional, que mostra que quanto mais massivos os objetos são, maior é a força entre eles. Também mostrou que quanto mais longe estão, mais fraca é a atração. Alguns planetas se moviam de maneiras que não podiam ser explicadas pela equação, mas na maior parte, isso durou séculos.

Einstein e a relatividade geral

A Teoria da Relatividade Geral de Einstein mudou a maneira como os físicos vêem a gravidade. Em vez de uma força, os efeitos da gravitação são causados ​​por uma curva no espaço-tempo que ocorre em torno de objetos grandes, como uma bola de boliche sentada em um trampolim. Essa teoria explicou a estranha órbita de Mercúrio e colocou a gravidade newtoniana em sua cabeça, pois a gravidade não era mais uma força, mas uma consequência da geometria.

O que a gravidade faz?

A gravidade tem vários efeitos no mundo real. Além de manter os objetos no solo, a gravidade é o que lhes dá peso. Os objetos pesam menos em planetas com uma atração gravitacional menor. A gravidade da lua é a força que cria as marés do oceano. A gravidade também mantém a Terra a uma distância confortável do sol e mantém a atmosfera no lugar, dando a todos os seres vivos ar respirável e proteção contra a radiação solar.

Gravidade e a Criação do Universo

A gravidade também foi um elemento essencial na criação do universo. Os gases que existem no universo são atraídos uns pelos outros por meio da gravidade e se unem para formar grandes objetos, incluindo estrelas e planetas. Alguns pesquisadores acreditam que foi a gravidade que estabilizou as partículas após o Big Bang, interrompendo o colapso do universo. A gravidade atraiu os sistemas solares para formar galáxias e, como tal, foi um elemento fundamental na criação do universo.

Gravidade e pesquisa científica

A pesquisa científica sobre a gravidade continuará no futuro. A Teoria da Relatividade explica algumas anomalias na gravidade newtoniana; ainda existem mistérios no universo que os cientistas não conseguem explicar. A gravidade não se encaixa na Teoria Quântica de Campos e os cientistas ainda estão pesquisando como ela se une às outras forças fundamentais. A pesquisa da gravidade também tem aplicações mais práticas. A espaçonave da NASA monitora as mudanças na gravidade da Terra, o que ajuda os cientistas a monitorar as mudanças nos níveis do mar e na crosta terrestre.