“Gravidade” – O que é, e quem a descobriu?

By Gilvan Alvesúltima atualização 19 ago, 2022 0

AGravidadeé uma das quatro forças fundamentais da natureza, em conjunto com a força forte,electromagnetismo e força fraca. Na física moderna, a descrição mais precisa da gravidade é dada pela teoria geral da relatividade deEinstein, segundo a qual o fenômeno é uma consequência da curvaturaespaço-tempoque regula o movimento de objetos inertes. A clássica Lei da gravitação universal de Newton postula que a força da gravidade é diretamente proporcional às massas dos corpos em interação e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. Esta descrição oferece uma aproximação precisa para a maioria das situações físicas, entre as quais os cálculos de trajetória espacial.

Do ponto de vista prático, a atração gravitacional da Terra confere peso aos objetos e faz com que caiam ao chão quando são soltos (como a atração é mútua, a Terra também se move em direção aos objetos, mas apenas por uma ínfima fração).

Do ponto de vista cosmológico, a gravidade faz com que a matéria dispersa se aglutine, e que essa matéria aglutinada se mantenha intacta, permitindo dessa forma a existência de planetas, estrelas, galáxias e a maior parte dos objetos macroscópicos no universo. A gravidade é ainda responsável por manter a Terra e os demais planetas e satélites nas respetivas órbitas, pela formação das marés pela convecção natural, por aquecer o interior de estrelas e planetas em formação e por vários outros fenômenos na Terra e no universo

(Newton e a Teoria da Gravitação Universal)

Einstein e a Teoria Geral da Relatividade

Sir Isaac Newton foi o físico que desenvolveu a Teoria da Gravitação Universal, na década de 1680. Ele descobriu que a gravidade atua sobre toda a matéria e é uma função de massa e distância.

Todo objeto atrai todos os outros objetos com uma força que é proporcional ao produto das suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. A equação é geralmente expressa como:

“Fg = G (m1 ∙ m2) / r2” sendo que

Fg é a força gravitacional;
m1 e m2 são as massas dos dois objetos;
r é a distância entre os dois objetos;
G é a constante gravitacional universal.

(Einstein e a Teoria Geral da Relatividade)

Na teoria de Einstein, a gravidade não é uma força, mas sim a consequência do fato de que deforma o espaço-tempo da matéria. Uma previsão da relatividade geral é que a luz se desvia em torno de objetos maciços.

Com sua brilhante ideia de que tempo e espaço são relativos e estão profundamente entrelaçados, Einstein acabou redefinindo a teoria de Newton, ligando massa e gravidade ao espaço-tempo.

Segundo a Teoria Geral da Relatividade, em alguns tipos de brinquedo comuns em parques de diversões, a rotação da máquina mantém as pessoas grudadas na cadeira pela força centrífuga, como se houvesse uma “gravidade artificial”. A gravidade real também funciona assim – o sol curva tanto o espaço ao seu redor que mantém a Terra em sua órbita, como se ela estivesse “grudada na cadeira” (a mesma ideia explica porque estamos “presamos” ao chão do planeta e não “caímos” para o espaço profundo – por causa da curvatura criada pela Terra no espaço ao seu redor).

Einstein também descobriu que, quanto maior a gravidade, mais lento é o ritmo da passagem do tempo. Por isso, ele chamou essa força de “curvatura no tecido espaço-tempo”.

Curiosidades:

A gravidade na lua é cerca de 16% do que na Terra, Marte tem cerca de 38% da atração da Terra, enquanto o maior planeta do sistema solar, Júpiter, tem 2,5 vezes a gravidade da Terra.
Embora ninguém tenha “descoberto” a gravidade, reza a lenda que o famoso astrônomo Galileu Galilei fez alguns dos primeiros experimentos com gravidade, derrubando bolas da Torre de Pisa para ver quão rápido elas caíam.
Isaac Newton tinha apenas 23 anos e estava voltando da universidade quando percebeu uma maçã caindo em seu jardim e começou a desvendar os mistérios da gravidade (no entanto, é provavelmente um mito que a maçã tenha caído na sua cabeça – é mais possível que o acontecimento tenha apenas despertado a ideia no físico).
Uma das primeiras medidas da Teoria da Relatividade de Einstein foi o desvio da luz das estrelas perto do sol durante um eclipse solar em 29 de maio de 1919.
Buracos negros são estrelas maciças colapsadas com uma gravidade tão forte que nem a luz consegue escapar deles.
A Teoria Geral da Relatividade de Einstein é incompatível com a mecânica quântica, o conjunto de leis bizarras que governa o comportamento das partículas minúsculas, como fótons e elétrons, que compõem o universo.
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