Cos'è la costante gravitazionale?
La costante gravitazionale si riferisce a un comportamento fisico osservato o alla qualità che spiega il livello di attrazione gravitazionale tra gli oggetti. In sostanza, ogni due oggetti con massa imporranno una spinta gravitazionale l'uno sull'altro; è la forza che fa girare la Terra attorno al sole piuttosto che alla deriva nel nulla. La costante gravitazionale, nota come G, spiega la quantità di attrazione o attrazione che un oggetto ha su un altro, quando moltiplicato per la massa dei due oggetti e diviso per il quadrato della distanza tra i due oggetti.
La caccia alla costante gravitazionale ha interessato molte delle menti più brillanti della scienza per gran parte dei secoli 17 ° e 18 °. Secondo la leggenda, il percorso per scoprire la costante gravitazionale è iniziato con una scommessa tra tre eminenti scienziati dell'epoca - Sir Christopher Wren, Edmund Halley e Robert Hooke - sui percorsi orbitali dei pianeti. Halley, ispirato, sceglie di visitare il venerato professore Isaac Newton per assistenza, che ha rivelato non solo la risposta corretta, ma che aveva risolto il problema qualche tempo fa, ma in qualche modo ha smarrito le note. Halley ha spinto Newton a esaminare nuovamente la questione, guadagnandosi un notevole merito per aver ispirato la pubblicazione della Philosophiae Naturalis Principia Mathematica di Newton , una delle opere scientifiche più durature della storia umana.
Sebbene i Principia di Newton teorizzassero la presenza della costante gravitazionale, non rispondeva alla domanda sul valore matematico di G. Più di 70 anni dopo la morte di Newton, uno scienziato brillante e affascinante eccentrico di nome Sir Henry Cavendish ereditò una macchina destinata a misurare la densità della Terra. La macchina era progettata da un altro scienziato, il reverendo John Michell, che morì prima che potesse completare i suoi esperimenti. La macchina favolosamente complessa, apparentemente così sensibile che doveva essere osservata in funzione da un'altra stanza per evitare di contaminare i risultati, contribuì a produrre non solo i risultati di densità desiderati, ma portò anche a calcoli futuri della costante gravitazionale.
I calcoli di Cavendish non erano esattamente corretti, ma anche con la tecnologia del 21 ° secolo, la costante gravitazionale rimane una delle costanti fisiche più difficili da misurare. Gli scienziati hanno rivisto i calcoli più volte nel corso dei secoli intermedi, arrivando nel 2006 a un'espressione matematica ampiamente accettata di G = 6,667428 X 10 -11 m 3 kg -1 s -2 , dove M = lunghezza in metri, kg = massa in chilogrammi e s = tempo in secondi. Con secoli di ricalcolo alle spalle e il potenziale per i secoli futuri pieno di ulteriori perfezionamenti, la maggior parte delle spiegazioni scientifiche aggiungono che questa equazione dovrebbe ancora includere un margine di errore.