A gravidade é a força que atrai dois corpos um para o outro. Por causa dela, maçãs caem em direção ao solo, e os planetas do nosso sistema orbitam o sol. Quanto maior a massa de um objeto, mais forte sua atração gravitacional.
A gravidade é o que nos faz ter peso. Quando nos pesamos, a balança indica o quanto a gravidade está agindo em nosso corpo. A fórmula para determinar o peso de qualquer objeto ou pessoa é: peso é igual a massa vezes a gravidade. Na Terra, a gravidade é uma constante de 9,8 metros por segundo ao quadrado, ou 9,8 m/s².
Historicamente, filósofos como Aristóteles pensavam que objetos mais pesados aceleravam em direção ao chão mais rápido. Experimentos posteriores, no entanto, mostraram que este não era o caso. A razão pela qual uma pluma cai mais lentamente do que uma bola de boliche é por causa da resistência do ar, que atua na direção oposta à da aceleração devido à gravidade.
Sir Isaac Newton (1642 – 1727) foi o físico que desenvolveu a Teoria da Gravitação Universal, na década de 1680. Foi ali que fez sua observação mais famosa: viu uma maça cair de uma árvore. Esse fenômeno corriqueiro o levou a pensar que haveria uma força puxando a fruta para a Terra e que essa mesma força poderia também estar puxando a Lua e a mesma não “cair” em direção a Terra, impedindo-a de escapar de sua órbita, espaço afora. Newton então descobriu que a gravidade atua sobre toda a matéria e é uma função de massa e distância.
Todo objeto atrai todos os outros objetos com uma força que é proporcional ao produto das suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. A equação é geralmente expressa como:
“Fg = G (m1 ∙ m2) / r2” sendo que
- Fg é a força gravitacional;
- m1 e m2 são as massas dos dois objetos;
- r é a distância entre os dois objetos;
- G é a constante gravitacional universal.
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| Equação da gravidade exemplificada no problema que gerou a Teoria da Gravidade por Newton |
A equação de Newton funciona muito bem para prever de que maneira objetos como os planetas do sistema solar se comportam.
Newton publicou seu trabalho sobre a gravitação em 1687. Suas ideias reinaram como a melhor explicação até que Albert Einstein veio com a sua Teoria Geral da Relatividade, em 1915.
Na teoria de Einstein, a gravidade não é uma força, mas sim a consequência do fato de que deforma o espaço-tempo da matéria. Uma previsão da relatividade geral é que a luz se desvia em torno de objetos maciços, teoria este comprovada em um experimento realizado em diferentes lugares do planeta, no eclipse que ocorreu em 1929. Um dos locais era Sobral, no Ceará.
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| Foto real do eclipse que ocorreu em 1919, onde o desvio da luz de uma estrela distante vista através do Sol, comprovou a Teoria da Relatividade Geral de Einstein, completando a Teoria da Gravidade de Newton. |
Com sua brilhante ideia de que tempo e espaço são relativos e estão profundamente entrelaçados, Einstein acabou redefinindo a teoria de Newton, ligando massa e gravidade ao espaço-tempo.
Segundo a Teoria Geral da Relatividade, em alguns tipos de brinquedo comuns em parques de diversões, a rotação da máquina mantém as pessoas grudadas na cadeira pela força centrífuga, como se houvesse uma “gravidade artificial”. A gravidade real também funciona assim – o sol curva tanto o espaço ao seu redor que mantém a Terra em sua órbita, como se ela estivesse “grudada na cadeira” (a mesma ideia explica porque estamos “presamos” ao chão do planeta e não “caímos” para o espaço profundo – por causa da curvatura criada pela Terra no espaço ao seu redor).
Einstein também descobriu que, quanto maior a gravidade, mais lento é o ritmo da passagem do tempo. Por isso, ele chamou essa força de “curvatura no tecido espaço-tempo”.
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| Representação artística do que seria a gravidade vista por Einstein. O Sol deforma o espaço e “empurra” a Terra na sua direção assim como todos os outros planetas do sistema solar, asteroides, cometas entre outros. |
- A gravidade na lua é cerca de 16% do que na Terra, Marte tem cerca de 38% da atração da Terra, enquanto o maior planeta do sistema solar, Júpiter, tem 2,5 vezes a gravidade da Terra.
- Embora ninguém tenha “descoberto” a gravidade, reza a lenda que o famoso astrônomo Galileu Galilei fez alguns dos primeiros experimentos com gravidade, derrubando bolas da Torre de Pisa para ver quão rápido elas caíam.
- Isaac Newton tinha apenas 23 anos e estava voltando da universidade quando percebeu uma maçã caindo em seu jardim e começou a desvendar os mistérios da gravidade (no entanto, é provavelmente um mito que a maçã tenha caído na sua cabeça – é mais possível que o acontecimento tenha apenas despertado a ideia no físico).
- Uma das primeiras medidas da Teoria da Relatividade de Einstein foi o desvio da luz das estrelas perto do sol durante um eclipse solar em 29 de maio de 1919.
- Buracos negros são estrelas maciças colapsadas com uma gravidade tão forte que nem a luz consegue escapar deles.
- A Teoria Geral da Relatividade de Einstein é incompatível com a mecânica quântica, o conjunto de leis bizarras que governa o comportamento das partículas minúsculas, como fótons e elétrons, que compõem o universo.
- Espera-se criar uma nova e incrível teoria que unificará a gravidade com a Mecânica Quântica, na chamada Gravitação Quântica.
- Fontes: LiveScience, UFRGS, Abril, HypeScience