Che cos'è una forza gravitazionale?
Una forza gravitazionale, nei termini più semplici, è la forza attrattiva tra due corpi separati. La gravità è correlata alla massa: maggiore è la massa di un oggetto, maggiore è la forza gravitazionale che esercita su altri oggetti. È una delle forze essenziali che spiegano la struttura dell'universo. Sebbene sia una delle forze cosmiche più facilmente osservabili, i principi di gravità non sono ancora pienamente compresi dalla scienza moderna.
La gravità è popolarmente associata a Sir Isaac Newton, lo scienziato inglese del 17 ° secolo, ma gli scienziati avevano studiato la gravità per secoli prima di Newton. Galileo, alcuni decenni prima, aveva dimostrato che gli oggetti cadono allo stesso ritmo, indipendentemente dal loro peso. La caduta di una mela ispirò Newton a studiare la forza gravitazionale, sebbene in realtà la mela non colpì la sua testa e portasse immediata comprensione; ha trascorso più di 20 anni sull'argomento. Si rese conto che la forza gravitazionale teneva anche la luna in orbita attorno alla Terra e fu in grado di dimostrarlo usando l'orbita della luna per controllare i suoi calcoli.
Newton ha realizzato gli stessi principi applicati a tutti gli oggetti ovunque nello spazio; la sua teoria divenne nota come la legge della gravitazione universale. Ha ammesso liberamente, tuttavia, di non aver capito come la forza gravitazionale viene trasmessa da un oggetto a un altro, apparentemente istantaneamente, a grandi distanze. Nonostante questo difetto, la legge di Newton divenne un principio scientifico stabilito per i successivi tre secoli. Fu ripetutamente dimostrato corretto predicendo, ad esempio, la posizione dei pianeti che non erano stati ancora scoperti.
La legge di Newton, sebbene corretta nella maggior parte delle applicazioni generali, conteneva lievi incoerenze che divennero ovvie man mano che l'avanzamento della scienza divenne più preciso. Einstein, che lavorava all'inizio del XX secolo, alla fine spiegò queste inesattezze con la sua teoria della relatività generale. Secondo la relatività, il moto dei corpi attraverso lo spazio è governato dall'effetto di quei corpi sul tessuto dello spazio-tempo stesso. La legge di Newton è ancora utilizzata dagli scienziati, perché è più facile da calcolare ed è corretta per questioni pratiche come quanta forza ha bisogno un razzo per lasciare l'atmosfera terrestre.
Perfino Einstein non ha spiegato completamente la forza gravitazionale. Nei tempi moderni, si comprende che la gravità è una delle quattro forze fondamentali che legano l'universo insieme, insieme all'elettromagnetismo e alle forze nucleari deboli e forti. Questi ultimi tre sono stati dimostrati dalla scoperta delle particelle subatomiche che trasmettono queste forze a distanza. Una particella simile per gravità, il cosiddetto gravitone, è rimasta inafferrabile dal 2010. Altri principi della forza gravitazionale rimangono anche inspiegabili dalla fisica moderna.