Qu'est-ce qu'une force gravitationnelle?
Une force gravitationnelle, dans les termes les plus simples, est la force attractive entre deux corps distincts. La gravité est liée à la masse: plus la masse d'un objet est grande, plus la force de gravitation qu'il exerce sur d'autres objets est grande. C'est l'une des forces essentielles qui expliquent la structure de l'univers. Bien que ce soit l'une des forces cosmiques les plus facilement observables, les principes de la gravité ne sont toujours pas pleinement compris par la science moderne.
La gravité est généralement associée à Sir Isaac Newton, le scientifique anglais du 17ème siècle, mais les scientifiques étudiaient la gravité depuis des siècles avant Newton. Galileo, quelques décennies plus tôt, avait démontré que les objets tombaient au même rythme, quel que soit leur poids. La chute d'une pomme a inspiré Newton à étudier la force de gravitation, bien que la pomme ne lui ait pas frappé la tête et n'apporte pas une compréhension instantanée; il a passé plus de 20 ans sur le sujet. Il s'est rendu compte que la force de gravitation maintenait également la Lune en orbite autour de la Terre et a pu le prouver en vérifiant ses calculs à l'aide de son orbite.
Newton a réalisé les mêmes principes appliqués à tous les objets partout dans l'espace; sa théorie fut connue sous le nom de loi de la gravitation universelle. Il a toutefois librement admis qu'il ne comprenait pas comment la force de gravitation est transmise d'un objet à un autre, apparemment instantanément, sur de grandes distances. Malgré cette faille, la loi de Newton devint un principe scientifique établi pour les trois prochains siècles. Cela a été prouvé à maintes reprises en prédisant, par exemple, l'emplacement de planètes qui n'avaient pas encore été découvertes.
La loi de Newton, bien que correcte dans la plupart des applications générales, contenait des incohérences mineures qui devinrent évidentes à mesure que la science progressait et devenait plus précise. Einstein, travaillant au début du 20ème siècle, a finalement expliqué ces inexactitudes dans sa théorie de la relativité générale. Selon la relativité, le mouvement des corps dans l'espace est régi par l'effet de ces corps sur la structure même de l'espace-temps. Les scientifiques utilisent encore la loi de Newton, car elle est plus facile à calculer et correcte pour des questions pratiques telles que la force nécessaire à une fusée pour quitter l'atmosphère terrestre.
Même Einstein n'a pas expliqué complètement la force gravitationnelle. Dans les temps modernes, il est entendu que la gravité est l’une des quatre forces fondamentales qui unissent l’univers, avec l’électromagnétisme et les forces nucléaires faibles et fortes. Ces trois dernières ont été prouvées par la découverte des particules subatomiques qui transmettent ces forces sur la distance. Une particule semblable à la gravité, appelée graviton, est restée inaccessible depuis 2010. D'autres principes de la force gravitationnelle restent également inexpliqués par la physique moderne.