Os séculos
XVI-XVII são justamente chamados por muitos de um dos períodos mais gloriosos da história da física. Foi nessa época que as bases foram amplamente lançadas, sem as quais o desenvolvimento posterior dessa ciência seria simplesmente impensável. Copérnico, Galileu, Kepler fizeram um ótimo trabalho ao declarar a física como uma ciência que pode responder a quase qualquer pergunta. Destacando-se em toda uma série de descobertas está a lei da gravitação universal, cuja formulação final pertence ao notável cientista inglês Isaac Newton.
O principal significado do trabalho desse cientista não estava em sua descoberta da força da gravitação universal - tanto Galileu quanto Kepler falaram sobre a presença dessa quantidade antes mesmo de Newton, mas no fato de ele ter sido o primeiro provar que tanto na Terra quanto no espaço espacial atuam as mesmas forças de interação entre os corpos.
Newton na prática confirmou e fundamentou teoricamente o fato de que absolutamente todos os corpos do Universo, incluindo aquelesque estão localizados na Terra, interagem entre si. Essa interação é chamada de gravitacional, enquanto o próprio processo de gravitação universal é chamado de gravitação.
Essa interação ocorre entre os corpos porque existe um tipo especial de matéria, diferente de outros, que na ciência é chamado de campo gravitacional. Este campo existe e atua em torno de absolutamente qualquer objeto, enquanto não há proteção contra ele, pois possui uma capacidade inigualável de penetrar em qualquer material.
A força da gravitação universal, cuja definição e formulação foi dada por Isaac Newton, depende diretamente do produto das massas dos corpos que interagem, e inversamente do quadrado da distância entre esses objetos. De acordo com Newton, irrefutavelmente confirmado pela pesquisa prática, a força da gravitação universal é encontrada pela seguinte fórmula:
F=Mm/r2.
A constante gravitacional G, que é aproximadamente igual a 6,6710-11(Nm2)/kg2, é de particular importância nela.
A força gravitacional com que os corpos são atraídos para a Terra é um caso especial da lei de Newton e é chamada de gravidade. Nesse caso, a constante gravitacional e a massa da própria Terra podem ser desprezadas, então a fórmula para encontrar a força da gravidade ficará assim:
F=mg.
Aqui g nada mais é do que a aceleração da gravidade, cujo valor numérico é aproximadamente igual a 9,8 m/s2.
A lei de Newton explica não apenas os processos que ocorrem diretamente na Terra, mas também responde a muitas perguntas relacionadas à estrutura de todo o sistema solar. Em particular, a força da gravitação universal entre os corpos celestes tem uma influência decisiva no movimento dos planetas em suas órbitas. A descrição teórica desse movimento foi dada por Kepler, mas sua justificação só se tornou possível depois que Newton formulou sua famosa lei.
O próprio Newton conectou os fenômenos da gravitação terrestre e extraterrestre usando um exemplo simples: quando um canhão é disparado, o núcleo não voa em linha reta, mas ao longo de uma trajetória arqueada. Ao mesmo tempo, com o aumento da carga de pólvora e da massa do núcleo, este último voará cada vez mais longe. Finalmente, se assumirmos que é possível obter pólvora suficiente e projetar um canhão tal que a bala de canhão voe ao redor do globo, então, tendo feito esse movimento, ele não parará, mas continuará seu movimento circular (elipsoidal), girando em um satélite artificial da Terra. Como resultado, a força da gravidade é a mesma na natureza tanto na Terra quanto no espaço sideral.
