Qual é a lei da gravitação universal?
A lei da gravitação universal é um princípio essencial da física. Foi codificado pela primeira vez por Sir Isaac Newton nos anos 1600. A lei da gravitação universal afirma que todos os objetos são atraídos um pelo outro pela gravidade; a força da atração depende da massa dos objetos e diminui com base na distância entre eles. A descoberta de Newton foi substituída pela teoria da relatividade geral de Einstein. Ainda é preciso, no entanto, para as aplicações mais práticas.
Newton não descobriu a gravidade, como sustenta a crença popular, mas expandiu o trabalho de cientistas anteriores, como Galileu. Newton se referiu a esses cientistas quando escreveu: "Se eu já vi mais, é ficar nos ombros de gigantes". A queda de uma maçã inspirou Newton a estudar o assunto da gravidade; no entanto, a maçã não trouxe entendimento instantâneo ao bater na cabeça. Em vez disso, ele usou a órbita da lua ao redor da Terra para verificar e confirmar seus cálculos ao longo de um período de 20 anos. A lei da gravitação universal foi detalhada em seu livro inovador Principia Mathematica , publicado em 1687.
O livro de Newton incluía fórmulas matemáticas que descreviam a lei da gravitação universal. Em essência, a lei afirma que todos os objetos exercem uma força gravitacional sobre todos os outros objetos. Objetos com muita massa têm áreas de gravidade mais fortes, ou campos gravitacionais, razão pela qual objetos e pessoas são atraídos para a Terra, mas não visivelmente um para o outro. A atração gravitacional diminui à medida que a distância aumenta; essa diminuição pode ser medida com precisão e é conhecida na física como uma lei do quadrado inverso. A gravitação universal é a força que mantém planetas e satélites trancados em órbita, em vez de viajar livremente pelo universo.
Nos séculos após a vida de Newton, a lei da gravitação universal foi usada para prever a localização de planetas e satélites naturais que ainda não haviam sido descobertos. As eventuais descobertas desses corpos celestes confirmaram que a lei estava correta. Um aspecto da lei que Newton não conseguiu explicar foi como a força gravitacional é transmitida entre objetos. Outras forças fundamentais, como o eletromagnetismo, funcionam porque partículas subatômicas viajam entre os objetos, atraindo-as umas às outras. Uma partícula semelhante para transportar a gravidade, o graviton, foi descrita em teoria, mas permanece desconhecida mais de 300 anos após o trabalho de Newton.
No século 20, os cientistas descobriram pequenas inconsistências na lei da gravitação universal. Essas inconsistências foram explicadas pela teoria da relatividade geral de Einstein. Einstein percebeu que, de fato, as massas de corpos celestes não apenas se afetam, mas também o tecido do espaço-tempo ao seu redor. Esses efeitos são perceptíveis apenas em medições e cálculos muito precisos. Para aplicações práticas como lançamentos de foguetes, a lei da gravitação universal ainda é precisa e muito mais fácil de calcular do que os efeitos da relatividade.