Hva er loven om universell gravitasjon?

Loven om universell gravitasjon er et essensielt prinsipp i fysikken. Det ble først kodifisert av Sir Isaac Newton på 1600-tallet. Loven om universell gravitasjon sier at alle objekter blir tiltrukket av hverandre av tyngdekraften; tiltrekningens kraft avhenger av gjenstandenes masse og avtar basert på avstanden mellom dem. Newtons oppdagelse ble erstattet av Einsteins teori om generell relativitet. Det er likevel nøyaktig for de fleste praktiske bruksområder.

Newton oppdaget ikke tyngdekraften, slik den populære troen holder, men utvidet arbeidet til tidligere forskere som Galileo. Newton henviste til disse forskerne da han berømt skrev: “Hvis jeg har sett videre, er det ved å stå på gigantenes skuldre.” Fallet til et eple inspirerte Newton til å studere temaet tyngdekraften; eplet ga imidlertid ikke øyeblikkelig forståelse ved å slå på hodet. I stedet brukte han månens bane rundt jorden for å sjekke og bekrefte beregningene over 20 år. Loven om universell gravitasjon ble detaljert i hans banebrytende bok Principia Mathematica , utgitt i 1687.

Newtons bok inkluderte matematiske formler som beskrev loven om universell gravitasjon. I essensen sier loven at alle objekter utøver et gravitasjonstrekk på alle andre objekter. Gjenstander med mye masse har sterkere tyngdeområder eller gravitasjonsfelt, og det er grunnen til at gjenstander og mennesker blir tiltrukket av jorden, men ikke merkbart av hverandre. Tyngdekraften avtar når avstanden øker; denne nedgangen kan måles nøyaktig, og er kjent i fysikken som en omvendt kvadratisk lov. Universell gravitasjon er kraften som holder planeter og satellitter låst i bane, i stedet for å reise fritt om universet.

I århundrene etter Newtons levetid ble loven om universell gravitasjon brukt til å forutsi plasseringen av planeter og naturlige satellitter som ennå ikke var oppdaget. Eventuelle funn av disse himmellegemene bekreftet at loven var riktig. Et aspekt av loven som Newton ikke kunne forklare var hvordan gravitasjonskraften blir ført mellom objekter. Andre grunnleggende krefter, for eksempel elektromagnetisme, fungerer fordi subatomære partikler beveger seg mellom objektene, og tiltrekker dem til hverandre. En lignende partikkel for overføring av tyngdekraften, graviton, er blitt beskrevet i teorien, men forblir uoppdaget mer enn 300 år etter Newtons arbeid.

Ved 1900-tallet hadde forskere oppdaget mindre uoverensstemmelser i loven om universell gravitasjon. Disse inkonsekvensene ble forklart av Einsteins teori om generell relativitet. Einstein innså at massene av himmellegemer faktisk ikke bare påvirker hverandre, men stoffet i romtiden rundt dem. Disse effektene merkes bare i veldig presise målinger og beregninger. For praktiske bruksområder som rakettoppskytninger er loven om universell gravitasjon fremdeles nøyaktig og mye enklere å beregne enn relativitetens effekter.