Gravitasjon
Gravitasjon er ei tiltrekningskraft som verkar mellom alle partiklar med masse i universet. Ved jordoverflata blir gravitasjon gjerne omtalt som tyngdekraft. Ein skil mellom «tyngde» og «gravitasjon» ved at tyngda er den krafta ein måler med ei fjørvekt, medan gravitasjonen er tiltrekkingskrafta mellom lekamar gjeve av gravitasjonslova til Newton.
Isaac Newton formulerte lova om gravitasjon i Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (publisert 5. juli 1687). Ho seier at gravitasjonskrafta som verkar mellom to lekamar, er proporsjonal med produktet av massen deira, og omvendt proporsjonal med kvadratet av avstanden mellom dei.
Lova kan skrivast slik: , der
- G er storleiken på gravitasjonskrafta mellom to objekt.
- m1 er massen til det første objektet (hovudobjektet).
- m2 er massen til det andre objektet.
- r er avstanden mellom objekta.
- γ er gravitasjonskonstanten
Gravitasjon er den suverent svakaste av dei fire fundamentale naturkreftene, men dominerer likevel i store system som planetar og galaksar, fordi ho berre verkar tiltrekkande. Elektrostatiske krefter som kan verke både tiltrekkande og fråstøytande vil normalt utlikne seg sjølv i store system.
Gravitasjonen mellom jordkloden og ein lekam på overflata av jorda, gjev ein lekam i fritt fall ein akselerasjon ved havnivå på tilnærma 9,81 m/s². Normalgravitasjon er på jorda ved konvensjon lik 9,80665. Dette tilsvarar 1 G. Tilsvarande akselerasjon på sola er om lag 28 G, på Mars 0,38 G, på månen 0,165 G.
Det er vanskeleg å forstå kva gravitasjonskrafta er. Newtons lov skildrar korleis ho verkar, men seier ingenting om korleis det skjer. I nyare tid er det kome fram to teoriar for å forklare gravitasjonen, og desse har vist seg vanskelege å sameine:
- I fylgje den generelle relativitetsteorien til Einstein kjem gravitasjonskrafta på grunn av av krumminga i romtida (spacetime) .
- I standardmodellen til partikkelfysikken artar gravitasjonskrafta seg som den virtuelle partikkelen gravitonet.